1、,仙居中學(xué) 高三第一輪復(fù)習(xí),含硅物質(zhì)與信息材料,元素及其化合物,Cl元素：構(gòu)建元素化合物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)法 S元素：類比于氯元素的歸納整理法 N元素：以守恒思維為主線的歸納整理法 Si元素：以物質(zhì)應(yīng)用為載體的歸納整理法,學(xué)法指導(dǎo),Si:半導(dǎo)體 SiO2:光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成膠體，經(jīng)處理脫水用作干燥劑 Na2SiO3:黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料 硅酸鹽：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型無(wú)機(jī)非金屬材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷,知識(shí)歸納,食品中的二氧化硅： 紐崔萊蛋白粉的包裝上有一個(gè)簡(jiǎn)單說(shuō)明 成分：大豆蛋白、乳蛋白、卵磷脂和二氧化

2、硅。,Si:半導(dǎo)體 SiO2:光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成膠體, 經(jīng)處理脫水用作干燥劑 Na2SiO3:黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料 硅酸鹽：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型無(wú)機(jī)非金屬材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷,知識(shí)歸納,二氧化硅（SiO2）是國(guó)際食品行業(yè)允許使用的食品抗結(jié)塊劑。 二氧化硅主要應(yīng)用于奶粉、可可粉、糖粉、植脂末粉末、速溶咖啡、粉狀湯料及粉末香精等。 用量為0.252。,磷酸三鈣,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蛋白質(zhì)粉中含有二氧化硅？磷酸三鈣 ？,二氧化硅,1、物理性質(zhì)：堅(jiān)硬難熔的固體 （原子晶體）,熔點(diǎn)高，沸點(diǎn)高，硬

3、度大，無(wú)色透明的固體，不導(dǎo)電，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化學(xué)性質(zhì)：,十分穩(wěn)定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)。,(2)常溫只與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知識(shí)歸納,(3)高溫時(shí)：,SiO2+CaO=CaSiO3,高溫,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高溫,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高溫,SiO2+2C=Si+2CO,高溫,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蛋白質(zhì)粉中含有二氧化硅？磷酸三鈣 ？,一般的檢驗(yàn)程序： 灼燒灰化-浸泡-過(guò)濾-提取-檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)

4、化學(xué) 海帶中碘元素的檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)化學(xué) 牙膏中摩擦劑的檢驗(yàn)：二氧化硅？氫氧化鋁？碳酸鈣？,二氧化硅,1、物理性質(zhì)：堅(jiān)硬難熔的固體 （原子晶體）,熔點(diǎn)高，沸點(diǎn)高，硬度大，無(wú)色透明的固體，不導(dǎo)電，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化學(xué)性質(zhì)：,十分穩(wěn)定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)。,(2)常溫只與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知識(shí)歸納,(3)高溫時(shí)：,SiO2+CaO=CaSiO3,高溫,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高溫,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高溫

5、,SiO2+2C=Si+2CO,高溫,應(yīng)用于刻蝕玻璃,不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液:KOH,Na2CO3,Na2SiO3等,應(yīng)用于玻璃的生產(chǎn) 三大傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料,應(yīng)用于硅的生產(chǎn),二氧化硅,1、物理性質(zhì)：堅(jiān)硬難熔的固體 （原子晶體）,熔點(diǎn)高，沸點(diǎn)高，硬度大，無(wú)色透明的固體，不導(dǎo)電，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化學(xué)性質(zhì)：,十分穩(wěn)定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)。,(2)常溫只與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知識(shí)歸納,(3)高溫時(shí)：,SiO2+CaO=CaSiO3,高溫,Na2C

6、O3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高溫,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高溫,SiO2+2C=Si+2CO,高溫,應(yīng)用于硅的生產(chǎn),SiO2 粗硅 SiCl4 Si,硅的制備,生成的液態(tài)SiCl4經(jīng)精餾、除硼、砷等，再用H2還原,（2009臺(tái)州模擬）硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過(guò)程示意圖如下：,石英砂,粗硅,SiHCl3(粗),SiHCl3(純),高純硅,焦炭,高溫,HCl,573 K以上,精餾,H2,1 357 K,寫(xiě)出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反

7、應(yīng)方程式 整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫(xiě)出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式 ； H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，可能引起的后果是 。,SiHCl3+3H2O H2SiO3+3HCl+H2,氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會(huì)氧化SiHCl3,考題再現(xiàn),（2）下列有關(guān)硅材料的說(shuō)法正確的是 （填字母）。 A. 碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥 B.氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷和軸承 C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光導(dǎo)纖維 D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高 E.鹽酸可以與硅反應(yīng)，

8、故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅 ,（3）硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋 。,ABC,試管中有白色膠狀沉淀生成，并且有刺激性氣體生成,解釋：Na2SiO3和NH4Cl均能夠水解,二者相互促進(jìn),Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解產(chǎn)生NH3,考題再現(xiàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi) (2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6)和HCl(沸點(diǎn)84.7)，提純SiHCl3采用的方法為_(kāi) (3)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝

9、置如下圖所示(熱源及夾持裝置略去)：,考題再現(xiàn),裝置B中的試劑是 。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是 反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是 ；裝置D不能采用普通玻璃管的原因是 ，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_ 為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是_(填寫(xiě)字母代號(hào)) A碘水B氯水 CNa2SO3溶液 DKSCN溶液,(3)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下圖所示(熱源及夾持裝置略去)：,考題再現(xiàn),考題再現(xiàn),Si:半導(dǎo)體 SiO2:光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部

10、件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成膠體，經(jīng)處理脫水用作干燥劑 Na2SiO3:黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料 硅酸鹽：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型無(wú)機(jī)非金屬材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷,知識(shí)歸納,新型無(wú)機(jī)非金屬材料的種類和用途,知識(shí)歸納,氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與氮?dú)庠?300反應(yīng)制得 (1)根據(jù)性質(zhì)推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是_(選填代號(hào)) A.制汽輪機(jī)葉片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī),(2)畫(huà)出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_，試判斷氮元素的最低負(fù)價(jià)為_(kāi)，請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)和化合價(jià)兩個(gè)角度分析推斷

11、氮化硅的化學(xué)式：_. (3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)請(qǐng)寫(xiě)出陶瓷與氫氟酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：_. (4)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱使四氯化硅和氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi),考題再現(xiàn),考題再現(xiàn),硅元素及其化合物的轉(zhuǎn)化,Mg、,三硅酸鎂被用來(lái)治療胃酸過(guò)多的胃潰瘍，因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8nH2O改寫(xiě)成氧化物的形式為_(kāi),它中和胃酸的化學(xué)方程式 是_,2MgO 3SiO2nH2O,Mg2Si3O8nH2O +4H+=2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O,考題再現(xiàn),

12、例5、材料科學(xué)是近年來(lái)與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)研究的熱點(diǎn)。某新型無(wú)機(jī)非金屬材料由兩種非金屬元素組成，它的一種超硬物質(zhì)，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特性。它是以中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)為原料來(lái)生產(chǎn)的。下圖所示為其生產(chǎn)過(guò)程，其中虛線框內(nèi)轉(zhuǎn)化是為探究的組成而設(shè)，C與H2O反應(yīng)生成E和F。、均難溶于水且為白色粉末，E的水溶液可使紫色石蕊試液變紅色；圖中除、（均含元素）外均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，且3molM參加反應(yīng)可以生成8molNH3。,請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）寫(xiě)出化學(xué)式：?jiǎn)钨|(zhì)，化合物； （2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：反應(yīng) ； 反應(yīng) ； （3）寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式： 。,Si， H4SiO4,A

13、g+ClAgCl,2OHSiO2SiO32H2O,3Si（NH2）4 = Si3N48NH3,二氧化硅,1、物理性質(zhì)：堅(jiān)硬難熔的固體 （原子晶體）,熔點(diǎn)高，沸點(diǎn)高，硬度大，無(wú)色透明的固體，不導(dǎo)電，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化學(xué)性質(zhì)：,十分穩(wěn)定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)。,(2)常溫只與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,所以：不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。),知識(shí)歸納,(3)高溫時(shí)：,SiO2+CaO=CaSiO3,高溫,

14、Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高溫,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高溫,注意：干態(tài)下物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律: 高沸點(diǎn)物質(zhì)（SiO2）制低沸點(diǎn)物質(zhì)（CO2）,SiO2+2C=Si+2CO,高溫,Na+KCl = NaCl+K,高溫,例如：,注意：強(qiáng)酸制弱酸反應(yīng)規(guī)律應(yīng)用于溶液,三、硅酸,制?。簭?qiáng)酸制弱酸,Na2SiO3CO2 H2O Na2CO3 H4SiO4表現(xiàn)其弱酸性,H4SiO4 H2SiO3 +H2O,H2SiO3 SiO2 +H2O (表現(xiàn)硅酸的不穩(wěn)定性),簡(jiǎn)介:硅膠是有多個(gè)單分子硅酸在水中逐漸聚合而成的硅酸凝膠，經(jīng)充分洗滌、干燥、脫水后形成的多孔狀固體，對(duì)水等

15、極性物質(zhì)都有極強(qiáng)的吸附作用，是很好的干燥劑，吸附劑以及催化劑。,不溶于水，弱酸(比碳酸弱),SiO32-的檢驗(yàn) 原理：SiO32-+2H+ = H2 SiO3或SiO32-+2H+ H2O = H4SiO4 H2SiO3 、H4SiO4是白色固體，不溶于水和酸(H+)。 方法：向待檢溶液中加入過(guò)量的稀硝酸，若生成白色沉淀，則待檢 溶液中有SiO32-。 注意：若用鹽酸代替硝酸，則有Ag+等干擾；若用稀硫酸代替硝 酸，則有Ba2+等干擾。,SiO2既能和酸(氫氟酸)反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)，它是兩性氧化物嗎？,提示：不是，與酸(氫氟酸)反應(yīng)時(shí)，生成的SiF4不屬于鹽,硅及其化合物的特性 1. 非金屬單

16、質(zhì)跟堿液作用一般無(wú)H2放出，但Si卻放出H2： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 2. 非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2 3. 非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。 4. SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H2SiO3和H4SiO4 。 5. 非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低，但SiO2的卻很高。 6. 酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用： SiO2+4HF=SiF4+2H2O 8. 無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，卻H2SiO3難溶于水。,例4、信息:碳族元素的主要化合價(jià)是+2和+4價(jià) 但碳、硅、鍺、錫以+4價(jià)為穩(wěn)定價(jià)態(tài)，鉛元素以+2價(jià)為穩(wěn)定價(jià)態(tài)。,例：寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： 氯氣和錫共熱 ; 氯氣和鉛共熱 ; PbO2和濃HCl共熱 ;,能說(shuō)明Sn2+