1、第四章 無機非金屬材料的主角硅（一）一二氧化硅與硅酸1. 硅在自然界中的存在（1）含量：在地殼中的含量居第_位，僅次于_。（2）存在：硅是構(gòu)成_與_的基本元素在自然界中都以_態(tài)存在，主要以_和_的形式存在。2. 硅的原子結(jié)構(gòu)思考：試根據(jù)硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖分析硅的化學(xué)性質(zhì)及主要化合物。3.二氧化硅(1)存在形態(tài)： 、 (2）結(jié)構(gòu)SiO2晶體是由硅原子和氧原子按照_的比例所組成的._結(jié)構(gòu)的晶體，其基本結(jié)構(gòu)單元為_，每個硅原子周圍與_個氧原子結(jié)合，每個氧原子周圍與_個硅原子結(jié)合。二氧化硅晶體中_單個的SiO2分子。(3)物理性質(zhì):熔點_、硬度_、_導(dǎo)電、_溶于水。（5）化學(xué)性質(zhì)特性： 與堿性氧化物反

2、應(yīng)： 與堿反應(yīng)： 思考：實驗室為什么不用玻璃瓶保存氫氟酸？思考：實驗室在存放強堿溶液時為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？【類比】SiO2與CO2的性質(zhì)比較CO2SiO2物理性質(zhì)氣體，熔、沸點低，易溶于水固體，熔、沸點高，硬度大，不溶于水與堿性氧化物反應(yīng)CaOCO2=CaCO3CaOSiO2CaSiO3與堿液反應(yīng)2NaOHCO2=Na2CO3H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O與H2O反應(yīng)CO2H2O=H2CO3不與水反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)只與HF反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O相同點都是酸性氧化物(酸酐)，與堿反應(yīng)生成鹽和水4.硅酸（1）硅酸的制備：可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)。實驗操作實驗現(xiàn)象

3、實驗結(jié)論 （2）物理性質(zhì)： （3）化學(xué)性質(zhì)： ； （弱酸性） （不穩(wěn)定性）思考：什么是硅膠？硅膠有哪些用途？【課堂練習(xí)】1.制造光導(dǎo)纖維的主要原料是 （ ）A.晶體硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸鈉2. 下列敘述中，正確的是 ()A.自然界中存在大量的單質(zhì)硅 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活潑，能跟酸或堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D.自然界中硅元素都存在于石英中3. 在既能溶解Al(OH)3又能溶解SiO2的無色溶液中，能大量共存的是 ()A.Na、Al3、NO、Cl B.K、Na、Cl、SiOC.Fe2、K、SO、Cl D.Na、HCO、K、NO4. 下列反應(yīng)不

4、能一步完成的是 ()A.SiO2Na2SiO3 B.SiO2H2SiO3 C.SiO2CaSiO3D.H2SiO3SiO25. 華裔科學(xué)家高錕因“在光學(xué)通信領(lǐng)域光在光導(dǎo)纖維中傳輸?shù)难芯糠矫嫠〉玫拈_創(chuàng)性成就”獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。光導(dǎo)纖維的主要成分是 ()A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl46. 下列說法正確的是 ()A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)B.二氧化硅分子由1個硅原子和2個氧原子構(gòu)成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性強，且硅酸不溶于水D.CO2與SiO2均具有氧化性，可作氧化劑7. 能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是 ()A.CO2是氣

5、體，SiO2是固體 B.二氧化硅的熔點比二氧化碳高C.根據(jù)反應(yīng)SiO2CaCO3CaSiO3CO2，可推知硅酸的酸性比碳酸的酸性強D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中析出硅酸沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠8. 下列溶液中碳酸鈉溶液、氫氟酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液，可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 ()A. B. C. D.9. 硅膠和石英的主要成分都是SiO2，前者是結(jié)構(gòu)疏松的SiO2，后者是結(jié)構(gòu)致密的SiO2。二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)歷以下三步，試寫出每步反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出

6、離子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英：_。(2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：_。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：_。寫出硅膠的一種用途：_。二硅酸鹽、硅單質(zhì)5.硅酸鹽（1）概念：硅酸鹽是由_、_和_組成的化合物的總稱。（2）性質(zhì)：硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)，大多_溶于水，化學(xué)性質(zhì)_。（3）硅酸鈉_ 溶解性：_溶于水，水溶液俗稱_，呈_性。 用途：制備_和木材_等的原料。（4）常見的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品原料成份玻璃水泥陶瓷黏土硅酸鹽產(chǎn)品水泥與陶瓷的共同原料是黏土，水泥與玻璃的共同原料是石灰石。（5）特殊功能的含硅物質(zhì)(1)金剛砂(SiC)具有類似金

7、剛石的結(jié)構(gòu)，硬度很大，可用作砂紙、砂輪磨料。(2)硅鋼(含硅4%)具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯。(3)硅橡膠：既耐高溫又耐低溫，用于制造火箭、導(dǎo)彈、飛機的零件和絕緣材料等。(4)人工制造的分子篩(具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽)，主要用作吸附劑和催化劑。（6）硅酸鹽組成的表示通常用_和_形式表示。如硅酸鈉（Na2SiO3）：_ _ 鉀長石（K2Al2Si6O16）：_ 蛇紋石（Mg3H4Si2O9）：_ 高嶺石（Al2H4Si2O9）：_6、硅單質(zhì)1硅單質(zhì)的分類：分為_和_兩種。2晶體硅的結(jié)構(gòu)：類似于金剛石，具有_結(jié)構(gòu)。3晶體硅物理性質(zhì)：_色，有_光澤的_體，熔點_，硬度_，有_，是良好的

8、_材料。4.硅的化學(xué)性質(zhì)：5.硅的用途_?！菊n堂練習(xí)】1. 下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是()A這是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕 B在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒 D水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)2世界著名的科技史專家、英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)普通玻璃的說法不正確的是()A制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)

9、生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起3. 美國“9·11”恐怖襲擊事件給紐約帶來了一場嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難石棉污染，易使吸入石棉纖維者患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式可表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分別為()A5,8 B8,3 C3,8 D8,54.青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是()A青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品 B青石棉中含有一定量的石英晶體C青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O·3FeO

10、·Fe2O3·8SiO2·H2O D1mol青石棉能使1molHNO3被還原5. 有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A物質(zhì)的量之比為11 B質(zhì)量之比為41C物質(zhì)的量之比為12 D質(zhì)量之比為216. 下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)【課后練習(xí)】1.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式（1）

11、二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)：_（2）二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)：_離子方程式：_（3）二氧化硅與氧化鈣反應(yīng)：_（4）高溫條件下，二氧化硅與碳酸鈉固體反應(yīng)：_（5）硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)：_離子方程式：_（6）硅酸鈉溶液中通入少量CO2：_離子方程式：_4氫氟酸應(yīng)存放在_中，因為_。5在存放強堿溶液時應(yīng)注意_，因為_。6賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對玻璃進行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是（ ）A鹽酸B氫氟酸C燒堿D純堿7氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣； 濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有（ ）A B全部 C D8光纖通信是以光作為信息的載體，讓光在光導(dǎo)纖維中傳

12、播，制造光導(dǎo)纖維的基本原料是（ ） A.氧化鈣 B.銅 C.石英砂 D.鋁9下列各組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是（ ） A二氧化硅與氧化鈣（高溫） B二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）C二氧化硅與碳（高溫） D二氧化硅與濃HNO3（常溫） 10.下列物質(zhì)有固定熔點的是（ ）A鋼化玻璃 B過磷酸鈣 C消石灰 D水玻璃11.有一類物質(zhì)可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，這類物質(zhì)是一種（ ）A.混合物 B.含氧酸 C.硅酸鹽 D.鋁酸鹽12.過量的泥沙、純堿和石灰石熔化后生成（ ）水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一種硅酸鹽產(chǎn)品。A. B. C. D.13.關(guān)于硅及其化合物的敘述中，不正確的是

13、（ ）A.水玻璃可作粘合劑及耐火材料 B.硅可做半導(dǎo)體材料C.二氧化硅是光導(dǎo)纖維的原料 D.氮化硅陶瓷是做電子元件的材料14.(雙選)有關(guān)碳、硅兩種元素的說法中，不正確的是（ ） A.碳、硅的氫化物都很穩(wěn)定，都易溶于水 B.它們的單質(zhì)都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C.碳、硅與其它元素化合時肯定都發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.它們的單質(zhì)在空氣中加熱時都可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)15.下列關(guān)于硅的說法中不正確的是（ ）A.硅是非金屬元素，它的單質(zhì)晶體是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)16

14、.在室溫下，下列物質(zhì)不能與晶體硅反應(yīng)的是( )A.F2 B.HF C.KOH溶液 D.Cl2 17. (雙選)石英砂和焦炭在高溫電爐中，可以合成金剛砂，金剛砂硬度很大，工業(yè)上用來作磨料，以下說法不正確的是（ ） A金剛砂的化學(xué)成分是SiO2 B反應(yīng)方程式是SiO2+2CSiC+CO2C反應(yīng)方程式是SiO2+3CSiC+CO D金剛砂的結(jié)構(gòu)可能類似金剛石19.2MgO·SiO2中的酸根離子是（ ）A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22-20.工業(yè)上制取金剛砂的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在這個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之

15、比為（ ）A1：2 B2：1 C5：3 D3：521. 化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成化合物D。(1)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)將C與純堿混合高溫熔融時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成能使澄清石灰水變渾濁的氧化物E；將少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。分別寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式： _;_，要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是_。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝 C.鐵坩堝(3)100gC與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,100g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。期末訓(xùn)練（三）1.

16、把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量增加,但沒有氣體放出的是 ( )A. 稀硫酸 B. CuSO4溶液 C. Fe2(SO4)3溶液 D. AgNO3溶液2. 下列離子方程式中，正確的是 （）A. 氧化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)：FeO+2H+=Fe3+H2OB. 向氯化銅溶液中加入氫氧化鈉溶液：Cu2+OH-=Cu（OH）2C. 氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：Fe3+Cu=Fe2+Cu2+D. 向氯化亞鐵溶液中通入氯氣：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-.3. 把少量廢鐵屑溶于過量稀硫酸中,過濾,除去雜質(zhì),在濾液中加入適量硝酸,再加入過量的氨水,有紅褐色沉淀生成。過濾,加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化,得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別為 ( )A. Fe (OH )3;Fe2O3 B. Fe (OH)2; FeO、Fe