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2023届高三化学一轮复习 硅及其化合物 课件
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这是一份2023届高三化学一轮复习 硅及其化合物 课件，共33页。PPT课件主要包含了硅的化学性质，1四氯化硅还原法，高纯硅的应用，①熔沸点高，2二氧化硅，②不溶于水，思考1，思考2，与盐发生反应，与碱性氧化物发生反应等内容，欢迎下载使用。
e7d195523061f1c0c2b73831c94a3edc981f60e396d3e182073EE1468018468A7F192AE5E5CD515B6C3125F8AF6E4EE646174E8CF0B46FD19828DCE8CDA3B3A044A74F0E769C5FA8CB87AB6FC303C8BA3785FAC64AF5424785C80615233B8BFBBF93FB15EF9F2842CC31512510A59567CDFC09C4B330B78657F3B5013869B76B2251005608998399849F59FA1FABB539
硅是良好的，且用于最为广泛的半导体材料
（2019·全国高考真题）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
①以化合态形式存在（主要以SiO2、硅酸盐形式存在）
③单质硅：共价晶体，正四面体结构
②在地壳中含量排第2（O>Si>Al>Fe>Ca）
硅在反应中主要形成四价化合物。
硅不和盐酸、硫酸等酸发生反应。
(2)三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
除此之外，高纯硅还用于传感器、探测器领域。
.（2015·江苏）给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
1、二氧化硅的物理性质
③SiO2：共价晶体，正四面体结构
④常见的SiO2→玛瑙、沙子
Peter Duglas
硅酸钠（Na2SiO3)，俗称泡花碱，是最简单的硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以做黏合剂和防火剂。
以下两个试剂瓶，你选择哪一个来盛放碱液？
实验室盛放碱溶液的试剂瓶应该使用橡胶塞，而不使用磨口玻璃塞。
熔融固体氢氧化钠能否使用试管、石英坩埚、陶瓷坩埚？
熔融氢氧化钠不能使用试管、石英坩埚、陶瓷坩埚，应该使用铁坩埚。
2、二氧化硅的化学性质
1、下列关于二氧化硅的说法是否正确？解释其理由A．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成B．二氧化硅又叫硅酐C．二氧化硅与水化合生成对应水化物硅酸D．二氧化硅为酸酐，与碱反应不与酸反应E．二氧化硅与碳酸钠反应生成CO2， 所以硅酸酸性比碳酸强
【2022年广东卷】陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
1.不要混淆硅和二氧化硅的用途：用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。
2.不要混淆常见含硅物质的成分：（1）计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。（1）水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。(珍珠的主要成分是角蛋白、多种氨基酸、碳酸钙、磷酸钙、硅酸钙,以及银、硒、锰、锌、铜等多种微量元素)（3）传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。
Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2HCl= H2SiO3↓+2NaCl
思考：如何由SiO2制硅酸？
【阅读】 硅胶干燥剂 一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2．nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点。硅胶干燥剂吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
资料卡片： 硅胶吸水是物理变化。硅胶是一种凝胶,具有微孔结构,因此具有较强的吸附性。硅胶吸水后,在120℃下加热两小时可以再生。硅胶是没有颜色的固体.能变色的是变色硅胶,是在硅胶中添加了氯化钴（分子式：CCl2 ,也称为氯化亚钴）.氯化钴含有的结晶水个数不同时候呈现不同颜色。不含有结晶水的时候是蓝色的,随着结晶水增多,会呈现蓝紫,紫红,粉红等颜色。（CCl2呈蓝色,CCl2·H2O呈蓝紫色,CCl2·2H2O呈紫红色,CCl2·6H2O呈粉红色）呈现粉红色时候说明吸水达到饱和,这时候硅胶失去吸水能力,需要去除烘干,变成蓝色之后才能再用。
小结：常用的干燥剂1、酸性干燥剂——用于干燥酸性或中性气体 浓硫酸 五氧化二磷 硅胶2、中性干燥剂——一般气体都能干燥 无水CaCl23、碱性干燥剂——用于干燥中性或碱性气体 碱石灰（CaO与NaOH、KOH 的混合物）。 生石灰（CaO) 氢氧化钠(NaOH)
不能干燥H2S、HBr、HI的强还原性的气体及NH3。
不能干燥NH3和乙醇；
（2015·全国II）食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ） A．硅胶可用作食品干燥剂 B．P2O5不可用作食品干燥剂 C．六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
碳酸酸性比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，将CO2气体通入Na2SiO3、NaAlO2、NaClO、 盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这是 “强酸制弱酸”原理的应用。请写出少量CO2和过量CO2分别和四种盐溶液反应的离子方程式。
2NaAlO2＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3NaAlO2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3Ca(ClO)2＋CO2(少量）＋H2O===CaCO3↓＋2HClOCa(ClO)2＋2CO2(过量）＋2H2O===Ca(HCO3)2 ＋2HClONaClO+CO2(少量或过量)+H2O===NaHCO3+HClO
＋CO2（少量或过量）＋H2O―→
（1）硅酸钠(Na2SiO3)
由Si、O和金属元素组成的化合物
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_______， 有黏性，水溶液显碱性。②与较强的酸反应，如与盐酸反应：_________________________________ ； 与CO2水溶液反应： _________________________________________。③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
Na2SiO3＋2HCl===
2NaCl＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2(少量）
+H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
MgO、Al2O3、SiO2、SiC、Si3N4等
通常用SiO2和金属氧化物的形式来表示其组成
硅酸钠：Na2SiO3高岭石：Al2Si2O5(OH)4
Na2O · SiO2
Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O
氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开；各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成，计量数配置出现分数应化为整数。
例如：长石KAlSi3O8不能写成 应该写成
（2020·浙江高考真题） 是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应： B．具有吸水性，需要密封保存C．能与 SO3，反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是：A．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．PbO比PbO2稳定
1.传统无机非金属材料
2.特殊功能的含硅物质 ① __________ 具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有________性。 ③硅橡胶具有____________的性质。 ④分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)主要用作 _________和__________。
3.新型的无机非金属材料
（2018·海南高考真题）化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是A．Na2O2可与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具B．SiO2具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池C．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用化工反应器的内壁涂层D．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张．织物等
现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是①SiO2→Na2SiO3 ②CuSO4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→NaOHA．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤
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硅是良好的，且用于最为广泛的半导体材料
（2019·全国高考真题）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
①以化合态形式存在（主要以SiO2、硅酸盐形式存在）
③单质硅：共价晶体，正四面体结构
②在地壳中含量排第2（O>Si>Al>Fe>Ca）
硅在反应中主要形成四价化合物。
硅不和盐酸、硫酸等酸发生反应。
(2)三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
除此之外，高纯硅还用于传感器、探测器领域。
.（2015·江苏）给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
1、二氧化硅的物理性质
③SiO2：共价晶体，正四面体结构
④常见的SiO2→玛瑙、沙子
Peter Duglas
硅酸钠（Na2SiO3)，俗称泡花碱，是最简单的硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以做黏合剂和防火剂。
以下两个试剂瓶，你选择哪一个来盛放碱液？
实验室盛放碱溶液的试剂瓶应该使用橡胶塞，而不使用磨口玻璃塞。
熔融固体氢氧化钠能否使用试管、石英坩埚、陶瓷坩埚？
熔融氢氧化钠不能使用试管、石英坩埚、陶瓷坩埚，应该使用铁坩埚。
2、二氧化硅的化学性质
1、下列关于二氧化硅的说法是否正确？解释其理由A．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成B．二氧化硅又叫硅酐C．二氧化硅与水化合生成对应水化物硅酸D．二氧化硅为酸酐，与碱反应不与酸反应E．二氧化硅与碳酸钠反应生成CO2， 所以硅酸酸性比碳酸强
【2022年广东卷】陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
1.不要混淆硅和二氧化硅的用途：用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。
2.不要混淆常见含硅物质的成分：（1）计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。（1）水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。(珍珠的主要成分是角蛋白、多种氨基酸、碳酸钙、磷酸钙、硅酸钙,以及银、硒、锰、锌、铜等多种微量元素)（3）传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。
Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2HCl= H2SiO3↓+2NaCl
思考：如何由SiO2制硅酸？
【阅读】 硅胶干燥剂 一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2．nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点。硅胶干燥剂吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
资料卡片： 硅胶吸水是物理变化。硅胶是一种凝胶,具有微孔结构,因此具有较强的吸附性。硅胶吸水后,在120℃下加热两小时可以再生。硅胶是没有颜色的固体.能变色的是变色硅胶,是在硅胶中添加了氯化钴（分子式：CCl2 ,也称为氯化亚钴）.氯化钴含有的结晶水个数不同时候呈现不同颜色。不含有结晶水的时候是蓝色的,随着结晶水增多,会呈现蓝紫,紫红,粉红等颜色。（CCl2呈蓝色,CCl2·H2O呈蓝紫色,CCl2·2H2O呈紫红色,CCl2·6H2O呈粉红色）呈现粉红色时候说明吸水达到饱和,这时候硅胶失去吸水能力,需要去除烘干,变成蓝色之后才能再用。
小结：常用的干燥剂1、酸性干燥剂——用于干燥酸性或中性气体 浓硫酸 五氧化二磷 硅胶2、中性干燥剂——一般气体都能干燥 无水CaCl23、碱性干燥剂——用于干燥中性或碱性气体 碱石灰（CaO与NaOH、KOH 的混合物）。 生石灰（CaO) 氢氧化钠(NaOH)
不能干燥H2S、HBr、HI的强还原性的气体及NH3。
不能干燥NH3和乙醇；
（2015·全国II）食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ） A．硅胶可用作食品干燥剂 B．P2O5不可用作食品干燥剂 C．六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
碳酸酸性比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，将CO2气体通入Na2SiO3、NaAlO2、NaClO、 盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这是 “强酸制弱酸”原理的应用。请写出少量CO2和过量CO2分别和四种盐溶液反应的离子方程式。
2NaAlO2＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3NaAlO2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3Ca(ClO)2＋CO2(少量）＋H2O===CaCO3↓＋2HClOCa(ClO)2＋2CO2(过量）＋2H2O===Ca(HCO3)2 ＋2HClONaClO+CO2(少量或过量)+H2O===NaHCO3+HClO
＋CO2（少量或过量）＋H2O―→
（1）硅酸钠(Na2SiO3)
由Si、O和金属元素组成的化合物
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_______， 有黏性，水溶液显碱性。②与较强的酸反应，如与盐酸反应：_________________________________ ； 与CO2水溶液反应： _________________________________________。③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
Na2SiO3＋2HCl===
2NaCl＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2(少量）
+H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
MgO、Al2O3、SiO2、SiC、Si3N4等
通常用SiO2和金属氧化物的形式来表示其组成
硅酸钠：Na2SiO3高岭石：Al2Si2O5(OH)4
Na2O · SiO2
Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O
氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开；各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成，计量数配置出现分数应化为整数。
例如：长石KAlSi3O8不能写成 应该写成
（2020·浙江高考真题） 是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应： B．具有吸水性，需要密封保存C．能与 SO3，反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是：A．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．PbO比PbO2稳定
1.传统无机非金属材料
2.特殊功能的含硅物质 ① __________ 具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有________性。 ③硅橡胶具有____________的性质。 ④分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)主要用作 _________和__________。
3.新型的无机非金属材料
（2018·海南高考真题）化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是A．Na2O2可与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具B．SiO2具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池C．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用化工反应器的内壁涂层D．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张．织物等
现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是①SiO2→Na2SiO3 ②CuSO4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→NaOHA．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤
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