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1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 化学化学1（必修）（必修）第四章第四章2021/8/9 星期一1一、单质硅的性质一、单质硅的性质硅有晶体硅和无定形硅两种。硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。泽、硬而脆的固体。晶体硅的结构类似于金刚石，晶体硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间导电性介于导体和绝缘体之间 物物理理性性质质半导体半导体2021/8/9 星期一2常温下硅的化学性质不活泼常温下硅的化学性质不活泼，不易与氢气、氧气、，不易与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝
2、酸等物质发生化学反应，但可以氯气、硫酸、硝酸等物质发生化学反应，但可以和氟气（和氟气（F2）、氢氟酸（）、氢氟酸（HF）和强碱反应）和强碱反应化学性质：化学性质：Si+O2=SiO2+4硅元素的存在：硅元素的存在：在地壳中，硅的含量居第二位在地壳中，硅的含量居第二位自然界中，无游离态硅元素，只以化合态存在自然界中，无游离态硅元素，只以化合态存在（SiO2或硅酸盐的形式存在）或硅酸盐的形式存在）2021/8/9 星期一3工业上单质硅的制取工业上单质硅的制取原料：原料：焦碳（焦碳（C）和二氧化硅（）和二氧化硅（SiO2）设备：设备：电炉电炉原理：原理：SiO2 +2C =Si+2CO高温高温粗硅粗
3、硅氧化剂氧化剂还原剂还原剂2021/8/9 星期一4硅及合金太阳能电池太阳能电池晶体管晶体管变压器铁芯变压器铁芯耐酸设备耐酸设备硅及合金的用途集成电路集成电路2021/8/9 星期一5二、二氧化硅与光导纤维二、二氧化硅与光导纤维二氧化硅广泛存在于自然界中。二氧化硅广泛存在于自然界中。沙子、石英、水晶的主要成分就是二氧化硅。沙子、石英、水晶的主要成分就是二氧化硅。1、SiO2的存在：的存在：化学式化学式CO2SiO2物物理理性性质质(1)无色无味气体无色无味气体(2)能溶于水能溶于水(1:1常温常温)(3)比空气重比空气重(4)无毒无毒(1)无色晶体无色晶体(2)不溶于水不溶于水(3)熔、沸点较
4、高熔、沸点较高(4)硬度大硬度大2021/8/9 星期一62、二氧化硅与二氧化碳的比较、二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳二氧化碳CO2二氧化硅二氧化硅SiO2物质分类物质分类 均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 =CaSiO3高温CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2SiO3+H2OCO2 H2OH2CO3 不反应不反应 不反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O与碱性氧化与碱性氧化物反应物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应与与HF反应反应氢氟酸是唯一一个能与二氧化硅反应的酸！氢氟酸是唯一一个能与二氧化硅反应的酸！（特性
5、）（特性）（水玻璃）（水玻璃）氢氟酸常用于雕刻玻璃氢氟酸常用于雕刻玻璃思考：能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸思考：能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?2021/8/9 星期一73、光导纤维、光导纤维光导纤维（光导纤维（）主要主要特性特性主要主要用途用途通讯质量好；通讯质量好；原料来源广；原料来源广；质量轻、耐腐蚀，铺设方便；质量轻、耐腐蚀，铺设方便；抗干扰性能好，保密性好，不发生辐射；抗干扰性能好，保密性好，不发生辐射；用于通讯外，还用于医疗、信息处理、用于通讯外，还用于医疗、信息处理、遥测遥控等遥测遥控等二氧化硅二氧化硅2021/8/9 星期一84、硅酸（、硅酸（H2SiO3）（1）制取：）制取：可溶
6、性的硅酸盐与酸的反应可溶性的硅酸盐与酸的反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色胶状白色胶状强酸制弱酸（2）性质：）性质：白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）脱水形成脱水形成“硅胶硅胶”Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（用作干燥剂）（用作干燥剂）原原理理2021/8/9 星期一9例例1：我国我国继继启启动动了食了食盐补盐补碘工程之后今年又启碘工程之后今年又启动动了了补补铁铁工程。我国工程。我国补补碘工程的碘工程的载载体主要是体主要是A食食盐盐 B淀粉淀粉 C酱酱油油 D食油食油 A例例2：下列有关物下列有
7、关物质质的用途（括号中的用途（括号中为为用途）用途）错误错误的是的是 A硅（半硅（半导导体材料）体材料）B二氧化硅（制光二氧化硅（制光导纤维导纤维）C水玻璃（作粘合水玻璃（作粘合剂剂）D分子分子筛筛（作耐火材料）（作耐火材料）D例例3：下列下列说说法正确的是法正确的是 ()ASiO2既不溶于水也不溶于任何酸既不溶于水也不溶于任何酸B盐盐酸滴入水玻璃中可以得到原硅酸酸滴入水玻璃中可以得到原硅酸C钢钢化玻璃能化玻璃能经经受温度受温度剧变剧变，且能抵抗碱的腐，且能抵抗碱的腐蚀蚀 D因因为为温度高温度高时时SiO2与与Na2CO3反反应应放出放出CO2，所以，所以硅酸性眭比碳酸酸性硅酸性眭比碳酸酸性强
8、强B2021/8/9 星期一10例例4：下列离子：下列离子：SO32-S2-HCO3-CO32-SO42-I-NH4+SiO32-Fe2+Cl-，其中能，其中能在稀在稀H2SO4溶液中大量存在的是溶液中大量存在的是 （）A B C DC例例5：在空气中久置而不在空气中久置而不变质变质的是的是 ()A小小苏苏打打 B亚亚硫酸硫酸钠钠 C水玻璃水玻璃 D漂白粉漂白粉A例例6：有关硅元素的下列叙述中正确的是（有关硅元素的下列叙述中正确的是（）A.常温常温时时硅可和硅可和强强碱及碱及强强酸溶液反酸溶液反应应 B.硅与任何酸都不反硅与任何酸都不反应应C.硅是构成硅是构成矿矿物岩石的主要原料，其化合物岩石
9、的主要原料，其化合态态硅几乎全硅几乎全部是硅石和硅酸部是硅石和硅酸盐盐D.硅的性硅的性质质很很稳稳定，能以游离定，能以游离态态存在于自然界存在于自然界 C2021/8/9 星期一11例例7：能能鉴别鉴别Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末的三种白色粉末的试试剂剂是是 ()A苛性苛性钠钠溶液溶液 B水水 C氢氢氟酸氟酸 D稀稀盐盐酸酸D例例8：下列几种情况都有白色沉淀物下列几种情况都有白色沉淀物质质生成，其中生成生成，其中生成物化学成分相同的是物化学成分相同的是 ()块块状状纯纯碱久置于空气中生成的白色粉末碱久置于空气中生成的白色粉末盛澄清石灰水的盛澄清石灰水的烧烧杯内壁附着的白色物
10、杯内壁附着的白色物质质 生石灰久置于空气中生成的白色物生石灰久置于空气中生成的白色物质质Na2SiO3水溶液置于敞口容器中，溶液中出水溶液置于敞口容器中，溶液中出现现的白色的白色浑浊浑浊物物 A B C D B2021/8/9 星期一12例例9：下列离子方程式不正确的是（下列离子方程式不正确的是（）A.向向烧烧碱溶液中通入碱溶液中通入过过量的二氧化碳量的二氧化碳：2OH-+CO2 CO32-+H2O B.向向纯纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO32-+CO2+H2O 2HCO3-C.向水玻璃中通入少量二氧化碳：向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO32-+CO2+H2O
11、 H2SiO3 +CO32-D.向次向次氯氯酸酸钠钠溶液中通入少量的二氧化碳：溶液中通入少量的二氧化碳：2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CO32-A2021/8/9 星期一13例例10：如如图图71所示，所示，y表示沉淀的表示沉淀的质质量，量，x表示加入表示加入试剂试剂的体的体积积，能，能够够用用该图该图表示的反表示的反应应是是 ()A.向向Ca(OH)2溶液中通人溶液中通人CO2至至过过量量 B.在在盐盐酸和硫酸的混合溶液中加入酸和硫酸的混合溶液中加入 Ba(OH)2溶液至溶液至过过量量 C.在水玻璃和在水玻璃和烧烧碱混合溶液中加入碱混合溶液中加入 盐盐酸至酸至过过量量 D.在在Ba
12、(OH)2溶液中加入磷酸溶液至溶液中加入磷酸溶液至过过量。量。B2021/8/9 星期一14（1 1）.与非金属反应与非金属反应4Al+3O2=2Al2O3点燃点燃 2Al+3Cl2=2AlCl3点燃点燃2Al+3S=Al2S3三、铝的化学性质三、铝的化学性质2021/8/9 星期一15（2 2）.与某些氧化物反应与某些氧化物反应（铝热反应）（铝热反应）2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高温高温2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O3高温高温2021/8/9 星期一16（3 3）.与酸反应与酸反应2Al+6H+=2Al3+3H2 A.A.与非氧
13、化性酸的反应与非氧化性酸的反应B.B.与强氧化性酸的反应与强氧化性酸的反应Al+4HNO3（稀）（稀）=Al(NO3)3+NO+2H2O铝铝在在常常温温时时，在在浓浓硫硫酸酸、浓浓硝硝酸酸中中发发生生钝化钝化现象。加热可反应。现象。加热可反应。2021/8/9 星期一17（4 4）与碱溶液的反应）与碱溶液的反应2Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH=2NaAl(OH)O+2NaOH=2NaAl(OH)4 4+3H+3H2 2实验实验在一支试管中加入浓氢氧化钠在一支试管中加入浓氢氧化钠溶液，放入一小段铝片，观察现象。溶液，放入一小段铝片，观察现象。现象：现象：铝片溶解，有无色气泡冒出。铝片
14、溶解，有无色气泡冒出。化学方程式为：化学方程式为：四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠2021/8/9 星期一18（5 5）与盐溶液的反应）与盐溶液的反应2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+2Al+3Fe2+=3Fe+2Al3+2Al+3Hg2+=2Al3+3HgAl+CuSO4Al+Hg(NO3)2Al+FeSO42021/8/9 星期一19四四.铝合金铝合金定义定义:一种金属与其他一种或几种一种金属与其他一种或几种金金属或非金属属或非金属熔合熔合而成而成的具有金属特性的具有金属特性的物质，叫合金。的物质，叫合金。特特性性:一般，合金的性质并不是各成分金属的一般，合金的性质并不是各成分金属的性质总
15、和。性质总和。其硬度比成分金属大，熔点其硬度比成分金属大，熔点比成分金属低，强度比成分金属大。比成分金属低，强度比成分金属大。合金合金金属制成合金，可以保持持甚至强化单一金金属制成合金，可以保持持甚至强化单一金属的长处，克服其不足。合金的性能一般由属的长处，克服其不足。合金的性能一般由于纯金属。于纯金属。2021/8/9 星期一20O2AlAlCl3Al2O3NaAl(OH)4HClNaOHO2还有与氧化物反应、与盐反应等还有与氧化物反应、与盐反应等2021/8/9 星期一21例例11：称取两份称取两份铝铝粉，第一份加入足量稀硫酸，第二份粉，第一份加入足量稀硫酸，第二份加入足量加入足量浓氢浓氢
16、氧化氧化钠钠溶液，在相同条件下，若放出的溶液，在相同条件下，若放出的气体体气体体积积相同，相同，则则两份两份铝铝粉的粉的质质量比量比为为（）A、1 1B、1 2C、1 3 D、2 3A例例12：某无色透明的稀溶液能与某无色透明的稀溶液能与铝铝作用放出作用放出氢氢气，气，试试分分析下列离子中：析下列离子中：H+、Ba2+、Mg2+、OH-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-可能有哪些离子大量存在于此溶液中。可能有哪些离子大量存在于此溶液中。第一种情况，第一种情况，该该溶液中可能有溶液中可能有_离子，离子，还还可能有可能有_离子；第二种情况，离子；第二种情况，该该溶液中溶液中可能有可能有_离
17、子，离子，还还可能有可能有_离子。离子。答案：答案：OH-Ba2+，Cl，NO3-H+Cl-，Mg2+，Ba2+。2021/8/9 星期一22（一）（一）.氢氧化铝氢氧化铝【Al(OH)3】Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+1、物性：白色胶状固体，不溶于水。、物性：白色胶状固体，不溶于水。2、制备：、制备：Al2(SO4)3溶液滴加过量的氨水溶液滴加过量的氨水五、铝的化合物五、铝的化合物2021/8/9 星期一23Al(OH)3+3H+=Al3+3H2Oa.两性氢氧化物：两性氢氧化物：b.受热易分解：
18、受热易分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O3.3.氢氧化铝氢氧化铝的化学性质的化学性质Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-2021/8/9 星期一244、Al(OH)3的应用：的应用：Al(OH)Al(OH)3 3是一种胶状物质，是一种胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，并能吸能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。附色素。Al(OH)Al(OH)3 3能跟酸发生中和反能跟酸发生中和反应，可用作医用的胃酸中和剂。应，可用作医用的胃酸中和剂。明矾明矾KAl(SO4)212H2O可作净水剂可作净水剂2021/8/9 星期一25(二二).).氧化铝（氧化铝（AlAl2 2O O3 3）Al2O3+6
19、H+=2Al3+3H2O物性：白色物性：白色难熔难熔，难溶难溶于水。于水。Al2O3+6HCI=2AlCI3+3H2OAl2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2 Al(OH)4-碱性氧碱性氧化物化物 酸性氧酸性氧 化物化物2021/8/9 星期一26AlCl3溶液溶液滴加滴加NaOH溶液至溶液至过量过量立即产生白色立即产生白色 沉淀沉淀，逐渐增多，逐渐增多，达到最大值，后逐渐减少，最后达到最大值，后逐渐减少，最后完全完全溶解溶解。（三）（三）.铝盐铝盐 AlCl32021/8/9 星期一27AlCl3+3 NaOH=3 NaCl+Al(OH)3Al
20、3+4 OH-=Al(OH)4-铝盐铝盐:Al3+3 OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)42021/8/9 星期一28沉沉淀淀（g）OH_(mol)7801234向向含含1mol AlCl3的的溶溶液液中中逐逐滴滴滴滴加加NaOH溶溶液液，请请画画出出产产生生的的沉沉淀淀的的质质量量随随加加入入的的NaOH的的物物质质的的量量的的变化曲线图。变化曲线图。2021/8/9 星期一29Al(OH)3Al(OH)4-Al(OH)3、Al3+nOH_nAl3+3141Al(OH)4-、OH-2021/8/9 星期一30例例13：向向
21、50mL1mol/L的的AlCl3溶液中加入溶液中加入0.2mol/L的的NaOH溶液，生成沉淀溶液，生成沉淀1.56g，需，需NaOH溶液多少溶液多少mL?300mL 900mL2021/8/9 星期一31NaAl(OH)4滴加滴加HCl溶液溶液至过量至过量立即产生白色立即产生白色 沉淀沉淀，逐渐增，逐渐增多，达到最大值，后逐渐减多，达到最大值，后逐渐减少，最后完全少，最后完全溶解。溶解。实验实验6 6(四四)、四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠 NaAl(OH)42021/8/9 星期一32NaAl(OH)4+HCl=NaCl+Al(OH)3 +H2OAl(OH)4-+H+=Al(OH)3 +H
22、2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O2021/8/9 星期一33Al(OH)Al(OH)4 4-Al(OH)3 Al3+AlAlAl2O3O2OH_加加热热H+OH_H+H+OH_OH_H+小结小结:2021/8/9 星期一345.硫酸铝钾（明矾）：硫酸铝钾（明矾）：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-Al3+3H2O Al(OH)3+3H+问题：为何明矾可作净水剂？问题：为何明矾可作净水剂？2021/8/9 星期一35Al(OH)3NaAlO2AlAlCl3Al2O3HClNaOHO2Al(OH)3小小结：结：NaAlO22021
23、/8/9 星期一36例例14：1989年世卫组织把铝确定为食品污染源之一，年世卫组织把铝确定为食品污染源之一，因此应控制使用，铝在下列应用中应该加以控制的是因此应控制使用，铝在下列应用中应该加以控制的是 （）制铝合金制铝合金 制电线制电线 制炊具制炊具 银色漆颜料银色漆颜料 明矾净水明矾净水 明矾和苏打制食品蓬松剂明矾和苏打制食品蓬松剂 易拉罐易拉罐 用用Al（OH）3制胃舒平药品制胃舒平药品 包装糖和食品包装糖和食品A、B、C、D、D例例15：既能与稀硫酸反应既能与稀硫酸反应,又能与又能与NaOH溶液反应溶液反应,且且都有气体放出的是都有气体放出的是 ANaHCO3 BAl(OH)3 C(N
24、H4)2CO3 DAl2O3C2021/8/9 星期一37例例16：下列说法正确的是下列说法正确的是（）A铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属B点燃的镁条插入盛有点燃的镁条插入盛有N2的集气瓶中的集气瓶中,立即熄灭立即熄灭C铝在高温下能还原锰、铁、铬等金属氧化物得到金铝在高温下能还原锰、铁、铬等金属氧化物得到金属属D因为镁和铝在空气中都能形成氧化膜因为镁和铝在空气中都能形成氧化膜,所以镁铝都所以镁铝都不能溶于浓硝酸不能溶于浓硝酸 C例例17：有有200mL MgCl2 和和 AlCl3 的混合溶液，其中的混合溶液，其中c(Mg2)0.2 mol/L，c(Cl
25、)1.6 mol/L，要使，要使Mg2全部转化为沉淀，至少需要全部转化为沉淀，至少需要4mol/L NaOH 溶液的体积溶液的体积是（是（）A.40mL B.72 mL C.80 mL D.128mL C2021/8/9 星期一38基础演练基础演练1、将金属钠投入、将金属钠投入AlCl3溶液中，下列有关叙溶液中，下列有关叙述一定正确的是（）述一定正确的是（）双选双选A、一定有气体放出一定有气体放出B、最后一定有沉淀生成，且有气体放出最后一定有沉淀生成，且有气体放出C、一定有金属铝生成一定有金属铝生成D、溶液最后不一定澄清，但有气体放出溶液最后不一定澄清，但有气体放出2021/8/9 星期一39
26、2、下列各组物质充分混合后，滴下列各组物质充分混合后，滴KSCN溶液显溶液显红色的是（）红色的是（）A、Fe稀稀HCl B、Fe粉与粉与CuCl2溶液溶液C、氧化铁与、氧化铁与HCl D、过量、过量Fe与与FeCl3溶液溶液3、Mg、Al、Cu三种金属粉末混合物，加入过三种金属粉末混合物，加入过量量HCl，充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧，充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有（）碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有（）A、AlO2-B、Cu2+C、Al3+D、Mg2+2021/8/9 星期一40能力提高能力提高单质单质A与盐酸反应得溶液与盐酸反应得溶液B和一种气体，溶液和一种气体，溶液B能能与碱溶液反应生成白色沉淀与碱溶液反应生成白色沉淀C，C在空气中迅速变在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀为灰绿色，最后变为红褐色沉淀D，D能溶解在能溶解在HCl中，得到棕黄色溶液中，得到棕黄色溶液E（1）写出写出AE的化学式：的化学式：A B C D E 。（2）E生成生成B的离子方程式为：的离子方程式为：（3）冶金工业上用金属铝和冶金工业上用金属铝和V2O5制取金属钒的制取金属钒的化学方程式为：化学方程式为：（4）如何检验如何检验E中的阳离子？中的阳离子？2021/8/9 星期一41