第2課時硅酸鹽和硅單質第四章第一節無機非金屬材料的主角——硅內容索引一硅酸鹽二硅單質當堂檢測學習目標定位1.知道硅酸鈉的性質和用途。2.學會用氧化物的形式表示復雜硅酸鹽的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸鹽制品以及生產它們的主要原料。4.知道晶體硅是良好的半導體材料，能說出它的主要用途。一硅酸鹽導學探究1.下列含硅物質：①硅酸鈣CaSiO3，②長石KAlSi3O8，③石棉CaMg3Si4O12，它們在組成上的相同點是

，共同的物質類別是

。它們種類繁多，結構復雜，組成各異，通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成，如硅酸鈣CaSiO3可表示為CaO·SiO2，長石表示為

，石棉表示為

。答案都是由硅、氧和金屬元素組成的化合物硅酸鹽K2O·Al2O3·6SiO2CaO·3MgO·4SiO22.硅酸鈉是一種白色固體，可溶于水，其水溶液俗稱

。若取兩個小木條(或濾紙條)，分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中浸泡，取出稍瀝干后，同時分別放置在酒精燈外焰處，觀察到的現象是

，由此可得出的實驗結論是

。3.硅酸鹽產品有著廣泛的應用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常見的硅酸鹽產品，也是使用量最大的無機非金屬材料。水玻璃浸泡的木條燃燒，用硅酸鈉溶液浸泡的木條不燃燒用蒸餾水硅酸鈉耐高溫，不能燃燒答案(1)閱讀教材填寫下表：硅酸鹽產品原料主要設備主要成分水泥

3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3玻璃

Na2O·CaO·6SiO2陶瓷

硅酸鹽石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土水泥回轉窯玻璃窯答案(2)硅酸鹽產品水泥與陶瓷的共同原料是

，水泥與玻璃的共同原料是

。4.特殊功能的含硅物質(1)金剛砂(SiC)具有類似

的結構，硬度

，可用作砂紙、砂輪磨料。(2)硅鋼(含硅4%)具有很高的

，主要用作變壓器鐵芯。(3)硅橡膠：既耐

又耐

，用于制造火箭、導彈、飛機的零件和絕緣材料等。(4)人工制造的分子篩(具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽)，主要用作

和

。黏土石灰石金剛石導磁性高溫低溫催化劑吸附劑很大答案硅酸鹽的表示方法及性質(1)硅酸鹽的概念是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。硅酸鹽的表示方法：①將硅酸鹽中所有元素都寫成氧化物(二氧化硅和氧化物的組合)。氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。②氧化物之間以“·”隔開。③在氧化物前面按化學式中的比例添加數字。(2)最常見的硅酸鹽——硅酸鈉化學性質相對穩定，不易腐蝕，不能燃燒，熱穩定性強，其水溶液呈堿性，能與酸反應，其離子方程式為＋2H＋==H2SiO3↓。歸納總結活學活用12

解析答案12

12返回2.歌曲《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料的成分一直是個謎。近年來科學家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為＋2價)，下列關于硅酸銅鋇的說法不正確的是(

)A.可用氧化物形式表示為BaO·CuO·2SiO2B.性質穩定，不易脫色C.易溶于強酸和強堿D.x等于6解析答案解析BaCuSi2Ox中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，O為－2價，由化合價規則：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)x＝0，得x＝6，則用氧化物形式表示硅酸銅鋇為BaO·CuO·2SiO2，A、D項正確；由題干信息可知硅酸銅鋇性質穩定，不易脫色，故B項正確，C項錯誤。答案

C12返回二硅單質導學探究1.單質硅可分為晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅結構如圖所示，為具有

形網狀結構的晶體，與

結構相似。晶體硅是一種帶有

的灰黑色固體，根據其結構分析可知，晶體硅熔點

、硬度

、有脆性。晶體硅的導電性介于

之間，是良好的

材料。正四面體金剛石金屬光澤高大導體和絕緣體半導體答案2.硅原子最外層有4個電子，得失電子都較難，化學性質

。常溫下，除與F2、HF和強堿溶液反應外，硅不與其他物質(如強酸和強氧化劑)反應。加熱時，硅能與O2、Cl2、C發生化合反應。不活潑答案1.物理性質歸納總結色、態光澤熔點硬度導電性質地灰黑色固體金屬光澤高大半導體脆2.化學性質答案活學活用343.我國具有獨立知識產權的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關敘述正確的是(

)A.晶體硅和金剛石的物理性質相似B.晶體硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質發生反應C.晶體硅是一種良好的半導體材料，但是它的提煉工藝復雜，價格昂貴D.晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導電解析答案34解析晶體硅的結構與金剛石相似，是具有正四面體形的空間立體網狀結構，所以物理性質與金剛石相似，熔、沸點高，硬度大；硅的化學性質不活潑，但常溫下可與F2、HF和強堿反應；晶體硅是一種良好的半導體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質，雖然它具有金屬光澤。答案A344.硅被譽為無機非金屬材料的主角，下列物品用到硅單質的是(

)A.陶瓷餐具 B.石英鐘表C.計算機芯片 D.光導纖維C答案返回當堂檢測12431.下列關于水玻璃的性質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.水玻璃的化學性質穩定，在空氣中不易變質解析答案D5解析水玻璃是一種礦物膠，可作黏合劑、耐酸水泥摻料，木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒，水玻璃的化學性質穩定，但在空氣中易與二氧化碳反應生成硅酸。612432.世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經使用玻璃了。”下列有關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

應生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起5解析答案61243解析普通玻璃以純堿、石灰石和石英為原料，經混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得，A正確；玻璃是混合物，沒有固定的熔點，B錯誤；普通玻璃的大致組成為：Na2O·CaO·6SiO2，C正確；二氧化硅易與堿液反應生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很強的黏合性，因此盛NaOH等強堿性溶液的試劑瓶不得用玻璃塞，D正確。答案B5612433.美國“9·11”恐怖襲擊事件給紐約帶來了一場嚴重的環境災難——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，某種石棉的化學式可表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分別為(

)A.5,8 B.8,3

C.3,8

D.8,55解析答案6解析Ca元素為＋2價，Mg元素為＋2價，Si元素為＋4價，O元素為－2價，氫氧根離子為－1價，則有(＋2)×2＋(＋2)×x＋(＋4)×y＋(－2)×22＋(－1)×2＝0，化簡得x＋2y＝21。將四個選項中x、y的值代入，只有A符合。A12434.青石棉(crocidolite)是一種致癌物質，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產物只有NO，下列說法不正確的是(

)A.青石棉是一種硅酸鹽產品B.青石棉中含有一定量的石英晶體C.青石棉的化學組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD.1mol青石棉能使1molHNO3被還原5解析答案61243解析硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結合而成的化合物的總稱，所以青石棉是一種硅酸鹽產品，A正確；硅酸鹽中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶體，B錯誤；硅酸鹽寫成氧化物形式的先后順序為活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化學組成用氧化物的形式可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，C正確；青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產物只有NO，N元素由＋5價降低到＋2價，得三個電子，因為青石棉中含有二價鐵離子，根據氧化還原反應中得失電子相等可得青石棉與被還原硝酸的關系式為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O～HNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被還原，D正確。答案B5612435.有一粗硅，含雜質鐵，取等質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系正確的是(

)A.物質的量之比為1∶1

B.質量之比為4∶1C.物質的量之比為1∶2

D.質量之比為2∶15解析根據電子得失：可知鐵與鹽酸反應：Fe～H2，而硅與氫氧化鈉反應：Si～2H2，放出等量的H2，設生成氫的量為2mol，所以粗硅中鐵和硅的物質的量之比為2∶1，質量之比為(2×56)∶(1×28)＝4∶1，B正確。解析答案6B6.下列關于硅的說法