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1、第一节 无机非金属材料的主角硅 （第一课时）根底知识导航一、单质硅（Si）：1、物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。2、化学性质：常温下化学性质不爽朗，只能跟F2、HF和NaOH溶液反响。Si2F2SiF4 Si4HFSiF42H2 Si2NaOHH2ONa2SiO32H2在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反响。SiO2SiO2 Si2Cl2SiCl43、用处：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。4、硅的制备：工业上，用C在高温下复原SiO2可制得粗硅。SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si(纯)4HCl二、二氧化硅（S
2、iO2）：1、SiO2的空间构造：立体网状构造，SiO2直截了当由原子构成，不存在单个SiO2分子。2、物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。3、化学性质：SiO2常温下化学性质非常不爽朗，不与水、酸反响（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反响，高温条件下能够与碱性氧化物反响：与强碱反响：SiO22NaOHNa2SiO3H2O（生成的硅酸钠具有粘性，因此不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，防止Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。与氢氟酸反响SiO2的特性：SiO24HFSiF4+2H2O（利用此反响，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用
3、塑料瓶）。高温下与碱性氧化物反响：SiO2CaOCaSiO34、用处：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。要点导悟重难点一 碳和硅的比拟碳硅原子构造示意图物理性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅和锗是重要的半导体材料化学性质在高平和点燃下有强复原性点燃 2C + O2 2CO点燃 C + O2 CO2 3C + Fe2O3 2Fe + 3CO加热条件下，能跟一些非金属单质起反响。 Si + O2 SiO2 Si + 2H2 SiH4常温下，不能强酸、强氧化性酸反响，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反响。Si + 2F2 = SiF4 S
4、i + 4HF=SiF4 +H2Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 工业制法SiO2 + 2C Si + 2CO（焦炭在电炉中复原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，能够得到可用作半导体材料的高纯硅。用处作复原剂、吸附剂作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性耐酸设备等。重难点二 SiO2与CO2的比拟CO2SiO2与碱性氧化物反响 CaO+CO2CaCO3CaO+SiO2 CaSiO3与碱液反响2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH = Na2SiO3
5、+H2O与盐反响Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO32Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2与碳反响C+CO22CO2C+SiO2 Si+2CO与H2O作用CO2+H2O H2CO3不与水化合与酸反响不反响只与HF反响SiO2+4HF=SiF4+H2O典型题解析例、以下各单质和化合物之间有以下的转化关系，而且各单质和化合物组成的元素皆为短周期元素。依照上述关系推断：(1)单质A可能是_，这是由于_。(2)单质B一定是金属依然非金属_，这是由于_。(3)各化合物的化
6、学式为：甲_、乙_、丙_、丁_。要点提示：此题是元素及化合物推断题，解题的打破口是短周期内元素的单质A与NaOH溶液反响生成氢气C的元素可能是Al和Si，而产生的化合物乙与过量盐酸溶液反响，生成的化合物丁能两次失去化合物丙生成化合物甲，则进一步推断出A单质不是金属Al，而只能是Si。又由于单质A和化合物甲都能跟NaOH溶液反响，都生成化合物乙(Na2SiO3)，只不过A的另一种产物是氢气，而化合物甲的另一种产物为化合物丙，丙又可通过氢气与单质B反响生成，故单质B为O2，其它的各种化合物也就能推出来了。答案： (1)硅Si；在短周期内，能与NaOH溶液反响放出氢气的只可能是铝和硅，但铝的氢氧化物
7、可溶于过量盐酸中，不符合题意；故A只能是单质硅。(2)是非金属，硅只有和氧气反响，才能生成酸性氧化物(SiO2)与碱液(NaOH溶液)反响。(3)甲SiO2、乙Na2SiO3、丙H2O、丁H4SiO4。练习1. 光纤通讯是一种现代化的通讯手段，它能够提供大容量、高速度、高质量的通讯效劳。目前，我国正在大力建立高质量的宽带光纤通讯网络，即信息高速公路。光纤通讯所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。以下说法正确的选项（ ）制造光导纤维的主要原料是CaCO3；制造光导纤维的主要原料是SiO2；光导纤维传递光信号的根本物理原理是光的全反射；光导纤维传递光信号的根本物理原理是光的折射A B C D2以下各
8、组物质间，不能发生反响的是（ ）A二氧化硅与氧化钙（高温） B二氧化硅与氢氧化钠（常温）C二氧化硅与碳（高温） D二氧化硅与浓HNO3（常温）3在浓硝酸 水 盐酸 氢氟酸 氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅起化学反响的有 （ ）A . B. C. D. 4硅元素在自然界只以化合态的方式存在，如铁矿石中的硅主要以脉石（SiO2）的方式存在。炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中参加石灰石。该过程可能涉及的化学反响是（ ）A. CaCO3 CaO + CO2 B. 2FeO + Si 2Fe + SiO2 C. SiO2 + 3C SiC + 2CO D. CaO + SiO2 CaSiO3 5以下盛放试剂的
9、方法正确的选项 （ ）A氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中B汽油或煤油放存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中C碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中D氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中6生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是（ ）7熔化烧碱应选用的坩埚应该是 （ ）8接触法制硫酸是重要的化工原理：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。现有1g含脉石（SiO2）的黄铁矿（FeS2）样品，将其在氧气流中充分灼烧，反响完全后得残渣，则此黄铁矿的纯度是 （ ）A.33% B.66% C.78% D.88%9向以下溶液中，通过量
10、的CO2 ，溶液出现浑浊的是 （ ） A澄清石灰水 BCaCl2溶液 C NaAlO2溶液 D NaHCO3溶液10以下物质有固定熔点的是 （ ）A钢化玻璃 B过磷酸钙 C消石灰 D水玻璃11人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料。它类似于人骨和天然牙的性质和构造。人造骨能够依托从人体液中补充某些离子构成新骨。可在骨骼接合界面产生分解、吸收、析出等反响，实现与骨骼结实结合。人遗骨植入人体内需要吸收人体中（ ）离子构成新骨。 A. Ca2 B. Br C. Na D. Cl12以下说法摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的选项是（ ）A铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可能用嘴吮咬铅笔，
11、以免引起铅中毒B一氧化碳有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，如此可有效地吸收一氧化碳，防止煤气中毒C“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的光合作用D硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的开展，能够说“硅是信息技术革命的催化剂”13纯洁的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余固体质量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率是 （ ）A50% B75% C92.7% D100%14工业上制取金刚砂的化学反响方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在这个氧化复原反响中，氧化剂和复原剂物质的量之比为 （ ）A1：2 B2：1 C5：3 D3：515. 新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进展，在合成工艺中必须留意 （ ）A. 通入充足的氧气 B. 防止与氧气接触C可在氮气气氛中合成 D通入少量氧气练习答案：1、B 2 D 3 C 4 AD 5 D 6 B 7 A 8 B 9 C 10 B 11 A12 D 13 D 14 A 15 BC