硅 無機非金屬材料 編號：16
班級 組別 姓名
【學(xué)習(xí)目標】1、扎實掌握硅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用
2、小組合作探究性質(zhì)驗證裝置及純度含量的測定方案。
3、 以極度的熱情投入課堂中體驗學(xué)習(xí)的快樂。
【 使用說明】利用一節(jié)課完成學(xué)案，下課收齊。下節(jié)課先檢查方程式書寫再針對出錯多的題目重點討論10分鐘，學(xué)生展示點評20分鐘，搞好落實。
【 基礎(chǔ)自學(xué)】
一、硅
1、物理性質(zhì)：晶體硅是_______色、有_________光澤、硬而脆的固體。單質(zhì)硅的導(dǎo)電性_________________________。
2、化學(xué)性質(zhì)：
(1) 常溫下，硅能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？


堿性溶液為什么不能用玻璃塞？用離子方程式 和必要的文字表述原因。

(2) 加熱條件下，硅能與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)，如加熱時研細的硅能在氧氣中___________，生成____________并________________，化學(xué)方程式_____________________________。
3、工業(yè)上制取粗硅的原理是什么？

工業(yè)上，制得較純的硅的原理是什么？。請寫出上述過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。



4、硅在生產(chǎn)生活實際中的用途：用于制造__________、____________，還用于制造________________________________。此外，___________的用途也很廣，可用來制造______
_____________________________________________等。
練習(xí)1、關(guān)于硅下列說法中不正確的是（ ）
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)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料
C、硅化學(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，硅能夠與氧氣、氯氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)
二、二氧化硅
1、 常見主要成分是二氧化硅的物質(zhì)有哪些？
二氧化硅晶體的硬度_______，熔點______。透明的石英晶體就是通常所說的_____________。
2、SiO2的化學(xué)性質(zhì)
（1）二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)__________，它是一種酸性氧化物，能與堿溶液緩慢反應(yīng)，離子方程式_______________________________；高溫時，能與堿性氧化物如CaO反應(yīng)，化學(xué)方程式____________________________________。
（2）常溫下二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式_________________________。
此反應(yīng)常被用來__________________。
3、二氧化硅用途很廣，常被用來制造石英表中的____________和高性能的現(xiàn)代通訊材料----
______________。
練習(xí)2、下列有關(guān)二氧化硅的敘述正確的是（ ）
A、二氧化硅是由二氧化硅分子組成的，它的熔點高，硬度大
B、二氧化硅用于制造晶體管、集成電路
C、二氧化硅可用于制造石英鐘的壓電材料和光導(dǎo)纖維
D、二氧化硅是硅酸的酸酐，它不溶于任何酸
三、硅酸鈉
1、硅酸鈉的水溶液俗稱___________,呈________性，向硅酸鈉的水溶液中滴加鹽酸現(xiàn)象是________________________，離子方程式是______________________________________。
2、向硅酸鈉的水溶液中通入少量CO2離子方程式____________________________________。
向硅酸鈉的水溶液中通入足量CO2離子方程式____________________________________。
【思考】①Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+ Na2CO3與 ②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
這兩個反應(yīng)矛盾嗎？

四、無機非金屬材料
1、無機非金屬材料主要包括____________、____________、_________等；這類材料一般___________、___________、____________，有些材料還有獨特的___________特性。
2、硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無機非金屬材料，其制品性質(zhì)_____，熔點_____，大都____溶于水。
3、生產(chǎn)玻璃的主要原料為_____________________，發(fā)生的主要的化學(xué)反應(yīng)有：____________________________ ，___________________________。普通玻璃的主要成分為_________________________________。盛放NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止發(fā)生____________________反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示），而使瓶塞與瓶口粘在一起。
4、普通水泥的制造原料為_______________________；普通水泥的主要成分為____________________________________。水泥的優(yōu)良特性是_______________。
5、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新型無機非金屬材料如
__________________、_____________、_____________等被相繼研制出來。
練習(xí)3、下列關(guān)于無機非金屬材料的說法不正確的是（ ）
A、傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料
B、新型無機非金屬材料不僅克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，而且強度得到較大提升
C、高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點
D、傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成份都是硅酸鹽
【合作探究】
1、下列事實能夠證明碳的非金屬性比硅強的是（ ）
① Na2SiO3+CO2+2H2O==H4SiO4↓+Na2CO3 ②SiO2+2C Si+2CO↑
③ Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ ④CH4比SiH4穩(wěn)定
A、①④ B、②③ C、③④ D、①②③④
★2、設(shè)計一個簡單的一次性完成實驗的裝置圖，驗證醋酸溶液、二氧化碳水溶液、硅酸的酸性強弱順序是 CH3COOH > H2CO3 > H2SiO3


（1）利用上圖所示的儀器可以組裝實驗裝置，則儀器的連接順序為 接 ，
接 ， 接 。
（2）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

★★3、有一碳酸鈣樣品中含有SiO2，為測定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，某化學(xué)活動小組設(shè)計了多種實驗方案。
方案一：稱取樣品m g，加入過量鹽酸，用排水法收集并測定CO2的體積。
方案二：稱取樣品m g，加入過量的c mol?L-1的鹽酸Vml溶解樣品（設(shè)溶解后溶液的體積仍為Vml），取溶解樣品后的溶液0.1Vml，用c1mol?L-1NaOH溶液進行滴定，消耗NaOH溶液V1ml。
方案三：稱取樣品m g，高溫（100℃以上）煅燒至質(zhì)量不再變化，在空氣中冷卻后稱量，質(zhì)量為m1 g。
方案四：稱取樣品m g，加入過量鹽酸使樣品溶解、過濾，在濾液中加入過量Na2CO3溶液，再過濾，將此沉淀洗滌、干燥，稱得碳酸鈣的質(zhì)量為m1 g。
⑴ 請你再提出一種方案

⑵ 用方案二的實驗數(shù)據(jù)，計算碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)
⑶ 實驗中發(fā)現(xiàn)，依方案一、三、四所測定的碳酸鈣的含量不準確，其中方案三對測定結(jié)果有什么影響？ ， 原因是_____________________________________

【課堂訓(xùn)練】
1、下列說法正確的是（ ）
A、硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊 B、工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作工藝品
C、水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D、粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)
2、現(xiàn)有下列五個轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是（ ）
①SiO2→ Na2SiO3 ②CuSO4 →CuCl2 ③SiO2→H2SiO3
④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→NaOH
A、①② B、③④ C、②③④ D、②③④⑤
3、下列表述正確的是（ ）
A、人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅
B、提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料
C、 夏天到了，游客們佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛
D、太陽能電池可采用SiO2材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能
4、如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)），請選用下面提供的試劑和操作，將標號填在表內(nèi)。
試劑：A、鹽酸B、燒堿溶液 C、氧氣 D、水 E、CO2 F、不用其他試劑
操作：①加熱 ②加熱熔融 ③過濾 ④結(jié)晶
含雜質(zhì)物質(zhì)所加試劑主要操作
Na2CO3（NaHCO3）
SiO2（CaCO3）
SiO2（Si）
NaCl(SiO2)
【 當堂檢測】
下列說法都正確的是.（ ）
① 合金材料中可能含有非金屬元素
② 四川災(zāi)區(qū)重建使用了大量鋼材，鋼材是合金
③ “鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱電解質(zhì)
④ 太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置
⑤ 人造纖維，合成纖維和光導(dǎo)纖維都是有機高分子化合物
⑥ 水陸兩用公共汽車中，用于密封的橡膠材料是高分子化合物
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥

山東省昌樂二中高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案答案 編號16
【 基礎(chǔ)知識】
一、硅
1、灰黑、金屬光澤、介于導(dǎo)體和絕緣體之間
2、(1) 不活潑 氟氣、氫氟酸、強堿溶液
堿液與玻璃塞中的主要成分SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，SiO2+2OH?=SiO32?+H2O，具有粘性，使瓶口與瓶塞之間發(fā)生粘連。
(2) 燃燒 二氧化硅 放出大量的熱 Si+O2 SiO2
3、SiO2+2C Si+2CO↑ Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4 +2H2 Si+4HCl
4、晶體管、集成電路、硅整流器和太陽能電池 硅合金 變壓器鐵芯、耐酸設(shè)備
練習(xí)1、C
二、二氧化硅
1、沙子、石英、水晶 大 高 水晶
2、(1) 不活潑 SiO2+2OH?=SiO32?+H2O SiO2+CaO CaSiO3
(2) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 刻蝕玻璃
(3) 壓電材料 光導(dǎo)纖維
練習(xí)2、C
三、硅酸鈉
1、水玻璃 堿 產(chǎn)生白色沉淀 SiO32-+2H+=H2SiO3↓
2、SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+ CO32- SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-
不矛盾。因為反應(yīng)①為溶液中進行的反應(yīng)，反應(yīng)②為高溫條件下的反應(yīng)。
四、無機非金屬材料
1、玻璃、陶瓷、水泥 性質(zhì)穩(wěn)定 熔點較高 難溶于水 光電特征
2、穩(wěn)定 較高 難溶
3、純堿、石灰石、石英 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ 硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅
4、石灰石和黏土 3CaO?SiO2 、 2CaO?SiO2 、 3CaO?Al2O3 具有水硬性
5、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷
練習(xí)3、(1) D
【合作探究】1、A
2、(1) A D E B C F
(2) 2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+ Na2CO3
3、（1）稱取樣品m g，加入足量的NaOH溶液（或鹽酸）使樣品完全溶解，過濾、洗滌沉淀、干燥、稱量CaCO3(SiO2)的質(zhì)量為m1 g。
（2）(5CV - 50C1V1)%/m
（3） 所測結(jié)果偏低 煅燒后的樣品在空氣中冷卻時，CaO會與空氣中的水蒸氣、二氧化碳結(jié)合，使稱量質(zhì)量偏高，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。在過濾、洗滌操作過程中CaCO3沉淀會有損失。
【課堂訓(xùn)練】
1、A 2、B 3、B
含雜質(zhì)物質(zhì)所加試劑主要操作
Na2CO3（NaHCO3）F①
SiO2（CaCO3）A③
SiO2（Si）C①
NaCl(SiO2)D③ ④
4、
【當堂檢測】B

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