1、第一讲 无机非金属材料的主角硅（两课时）一、考试说明：1、了解非金属原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属硅元素在元素周期表中的位置及性质的关系；2、了解硅及其化合物的主要性质和重要应用。二、感悟高考：1、（09年广东）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料ABCD2、（07年广东）下列说法正确的是A硅材料广泛用于光纤通讯 B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应感悟高考
2、：三、教学设计：1、硅（1）存在：自然界中仅有 态存在，地壳里硅的含量居第 位。（2）晶体结构：晶体硅与金刚石结构相似：属于 晶体，该晶体中每个硅原子以 键与 个硅原子相连构成一个小正四面体，以此为单元向空间无限延伸构成空间网状结构。由于 ，晶体硅的熔沸点或硬度均低于或小于金刚石。（3）物理性质： 。例1：下列物质：H3O+晶体硅 金刚石 CH4 NH4+ CHCl3 NH3，其中晶体或分子的空间结构均不属于正四面体的是 A. B. C. D.例2：目前科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把足球型的C60分子熔进Si60的分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合，下列说法正确的是A
3、.它是一种高聚物 B.它是一种新型化合物C.它是一种硅酸盐 D.它是由两种单质组成的混合物Si+2F2= Si+4HF= Si+2NaOH+H2O= Si+O2= Si+2Cl2= （4）化学性质：a.常温下b.加热或高温下（5）工业制备：制备及提纯的反应方程式例3：把1molNa 、Si的混合物投入适量水中产生的气体在标况下的体积范围 。思考与交流：硅和铝有哪些相同点、不同点？2、二氧化硅（1）二氧化硅的晶体结构在SiO2晶体中一个Si原子跟四个O原子形成 个共价键，即每1个Si原子周围结合 个O原子，同时每个O原子跟 个Si原子相结合。（2）物理性质： 思考与交流：SiO2和CO2有哪些相
4、同点、不同点？为什么？（3）化学性质：a.弱氧化性：CaO+SiO2= 2NaOH+SiO2= CaCO3+SiO2= 高温高温b.具有酸性氧化物的通性：c.其它反应：SiO2+HF= 例4、下列说法正确的是A二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物B二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸D因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强3、硅酸、原硅酸（1）硅酸（H2SiO3)、原硅酸（H4SiO4)的性质：（2）硅酸（H2SiO3)的制备：4、硅酸盐（1）硅酸钠水溶液叫水玻璃。在空气中会变质，反应式为： 。（2）硅酸盐氧化物表示法：
5、金属氧化物SiO2H2O硅酸钠（Na2SiO3）可表示为： ；高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为： ；正长石（KAlSi3O8)可表示为： 。（3）硅酸盐的用途：a.土壤保肥b. 硅酸盐产品：玻璃、水泥、陶瓷例5、不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是 A溴水 氯水 碘水 B氢溴酸 盐酸 氢硫酸C浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 DNaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃【教学反思】第一讲 无机非金属材料的主角硅（课时作业）班级 姓名 学号 等第 1、青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(O
6、H) 2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是A青石棉是一种易燃品且易溶于水B青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OC1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液D1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液2、工业上制取金刚沙（SiC）的反应为:SiO2+3CSiC+2CO,其中氧化剂与还原剂的质量比A60:36 B36:60 C2:1 D1:23、以氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3)为原料，采用常压烧结或
7、热压工艺制备赛伦(Sialan)。赛伦的化学通式为Si6xAlxOxN8x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。它属于A新型无机非金属材料 B金属材料 C有机高分子材料 D无机高分子材料4、某溶液中含有NO、SiO、Al O、S2等四种阴离子，若向其中加入过量的盐酸溶液，微热并搅拌，再加入过量的NaOH溶液，则溶液中大量减少的阴离子是ANO BSiO C S2 DAl O5、有10 g不纯CaCO3样品与足量盐酸作用后生成4.44 g CO2，且溶液中残留难溶物质。则对于此样品中是否存在MgCO3 K2CO3 SiO2杂质的
8、判断正确的是A.肯定含，不含 B.肯定含，可能含 C.肯定含，不含 D.肯定含，可能含6、CO2通入下列各溶液中，不会产生沉淀的是 ACaCl2和Ba(NO3)2的混合液 BBaCl2和NaOH的混合液CNa2CO3饱和溶液 D水玻璃（硅酸钠溶液）7、下列说法正确的是（NA表示阿佛加德罗常数）A. 常温下常压下，3g甲醛气体含有的原子数是0.4NA B. 7. 95gCuO被CO完全还原，转移的电子数为0.1NA C. 100mL1mol/L的Na3PO4溶液中含有离子数多于0.4NA D.60gSiO2和12g金刚石中各含有4NA个SiO键和4NA个CC键8、关于硅的下列叙述中，不正确的是A
9、在自然界中，硅既能以游离态形式存在，又能以化合态形式存在 B在硅晶体中，含有由共价键形成的硅原子环，其中最小的环上有6个硅原子C常温下，硅可与氟气、强碱溶液反应D在加热条件下，硅可以与氧气、氯气、硝酸等物质反应 9、有一根粗铝含铁和硅杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中，放出氢气的质量相等，该粗铝含铁和硅的量的关系正确的是 物质的量之比为21 物质的量之比为31 质量之比为21；质量之比为41 A B C D只有10、美国911恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难石棉污染，易使吸入石棉者患肺癌，已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca2MgxSiyO22
10、(OH)2，X、Y的值分别为A8， 3 B5， 8 C3， 8 D5， 511、C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：（1）Ge的原子核外电子排布式为 （2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是 （3）按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式 ；SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式 ；已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质 （写出2条即可）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni（CO）4，Ni与CO之间的键型为 12、硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
11、（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；H2还原SiHCl3过程中若混O2，可能引起的后果是 。 （2）下列有关硅材料的说法正确的是 （填字母）。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E盐酸可
12、以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释 。13、工业上用“三氯氢硅还原法”提纯粗硅的工艺流程如下图所示：粗硅280300分离11001200产品盐酸处理溶液氯化氢副产品回收氢气酸浸、过滤三氯氢硅的制备原理：Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g) H210 kJ/mol工业上为了加快SiHCl3生成速率而又不降低硅的转化率，可以采用的方法是 。除上述反应外，还伴随着副反应：Si(s)4HCl(g)SiCl4(g)2H2(g) H241 kJ/mol。已知：SiHCl3、SiCl4常温下均为液体。工业上分离SiHCl3、SiCl4的操作方法为 。反应SiHCl3(g)HCl(g) SiCl4(g)H2(g)的H kJ/mol。该生产工艺中可以循环使用的物质是 。14、将W g木炭与同时装入一个装有压力表体积不变的密闭容器中，压力表所示压强为，高温下容器中木炭与均完全反应后恢复到原温度，压力表的示数为，试求：（1）当W取值发生变化时，反应后压强P也发生变化，P的最大值（以表示）是_。（2）以W表示满足题设条件的a的取值范围_。
