知識(shí)梳理

在地殼里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿  態(tài)存在。硅元素位于元素周期表中的第＿＿＿周期，族：＿＿其原子結(jié)構(gòu)示意圖：＿＿＿＿＿。

一、二氧化硅及硅酸

1、二氧化硅

(1)物理性質(zhì):

二氧化硅廣泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔點(diǎn)＿＿＿、硬度＿＿＿。水晶、石英是二氧化硅晶體。

(2)結(jié)構(gòu):

二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，晶體中硅原子和氧原于的個(gè)數(shù)比為＿＿＿，Si02晶體的平面結(jié)構(gòu)圖：

(3)二氧化硅出化學(xué)性質(zhì)

①酸性氧化物的性質(zhì):Si02是酸性氧化物，是 ＿＿＿  的酸酐，＿＿＿于水。常溫下Si02與NaOH溶液反應(yīng)得到硅酸鈉(Na2SiO3)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    高溫下Si02能和堿性氧化物(如CaO)反應(yīng)生成硅酸鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②常溫下，SiO2能與氫氟酸(HF)反應(yīng)，此反應(yīng)常用于刻蝕玻璃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③二氧化硅的弱氧化性:Si02高溫下與C作用可制取粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(4)二氧化硅的用途 :

①Si02是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。

②Si02常被用來(lái)制造石英表中的壓電材料

③Si02用于制造各種玻璃制品。

思考:

(1)實(shí)驗(yàn)室為什么不用帶玻璃塞的試劑瓶盛放NaOH溶液?應(yīng)用什么樣的塞子?

(2)Si02不溶于水，如何由Si02制取H2SiO3?

2、硅酸

(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性＿＿＿。

(2)硅酸鈉(Na2Si03): Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，常用作黏合劑。往Na2SiO3溶液中通人CO2，能制得硅酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、硅酸鹽

硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高，大都難溶于水，

1、硅酸鹽的組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示。表示順序?yàn)椋夯顫娊饘傺趸�物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸鈉(Na2Si03)改寫為氧化物形式為：＿＿＿＿＿＿＿＿；鈉長(zhǎng)石： (NaAlSi308)改寫為氧化物形式為＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、硅酸鹽的用途

三、硅單質(zhì)

1、硅的物理性質(zhì)

單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅是＿＿＿色、有＿＿＿光澤、脆而硬的固體，是良好的＿＿＿材料。

2．硅的化學(xué)性質(zhì)

(1)常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但能和氫氟酸(HF)、強(qiáng)堿(NaOH)發(fā)生反應(yīng)。

①硅和氟氣反應(yīng)生成四氟化硅氣體，化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②硅和氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅，寫出學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③硅與NaOH溶液作用生成硅酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)在加熱條件下，硅能和某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

①硅與氧氣在加熱時(shí)反應(yīng)生成二氧化硅程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②硅和C12在加熱條件下反應(yīng)生成四氯化硅的化學(xué)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3．硅的制取：

自然界中沒有游離態(tài)的硅，常見的化合態(tài)的硅有＿＿和＿＿等。工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質(zhì)的粗硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在該反應(yīng)中，氧化劑是＿＿＿＿，還原劑＿＿＿＿。

4．硅主要的用途：

硅可以用來(lái)制造＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。

四、小結(jié)：比較SiO2、CO2在物理化學(xué)性質(zhì)上異同。

二氧化碳二氧化硅狀態(tài)溶解性與NaOH反應(yīng)與酸反應(yīng)(HF)CO2通入水玻璃SiO2與Na2CO3

高溫下反應(yīng)

本節(jié)小結(jié)：

1、 硅及其化合物的有哪些特性？

（1）Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2+2C=Si+2CO↑

（2）非金屬與堿反應(yīng)一般無(wú)氫氣放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

（3）非金屬單質(zhì)一般不與無(wú)氧酸反應(yīng) ，但Si可以與HF作用：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑

（4）非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但Si可以作為半導(dǎo)體。

（5）SiO2是硅酸的酸酐，但不溶于水，不能直接與水作用生成硅酸。

（6）非金屬的氧化物的熔點(diǎn)一般較低，但二氧化硅的熔點(diǎn)很高，原因是它為原子晶體。

（7）酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但SiO2可以與HF酸作用： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

（8）硅酸不溶于水。

2、玻璃瓶塞會(huì)跟NaOH等堿性溶液反應(yīng)，為什么NaOH溶液還能用玻璃瓶盛裝？

由于玻璃不是簡(jiǎn)單的Na2SiO3  、CaSiO3 、 SiO2機(jī)械混合物,它們相互結(jié)合為多聚硅酸的長(zhǎng)鏈,金屬陽(yáng)離子處于無(wú)規(guī)則的多聚硅酸的長(zhǎng)鏈包圍之中。所以玻璃中的Na2SiO3  、CaSiO3 、 SiO2不是獨(dú)立存在的，即玻璃中SiO2與一般所說(shuō)的是有區(qū)別的。瓶口內(nèi)側(cè)與瓶塞都是經(jīng)過(guò)磨砂處理的，表面粗糙，造成堿性的液體容易滯留，并且水分蒸發(fā)，堿液濃度增大，促使二者更易反應(yīng)。其他部位因表面光滑而難于反應(yīng)。由于從組成和結(jié)構(gòu)上看多聚硅酸的長(zhǎng)鏈與SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等堿性溶液反應(yīng)簡(jiǎn)單地看成SiO2與堿溶液的反應(yīng)。

3、二氧化硅與碳酸鈉和碳酸鈣反應(yīng)的原因？

玻璃工業(yè)生產(chǎn)的主要原理是在強(qiáng)熱的條件下發(fā)生：

Na2CO3  +  SiO2   =  Na2SiO3   +  CO2  ↑，CaCO3  +  SiO2   =  CaSiO3   +  CO2  ↑

上述反應(yīng)都是在高溫條件下進(jìn)行的，有利于二氧化碳從體系中揮發(fā)出來(lái)，而二氧化硅不行，所以反應(yīng)可以進(jìn)行。符合難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理。所以上述反應(yīng)不與“Na2SiO3   +  CO2+H2O= Na2CO3+ H2SiO3↓”矛盾，因?yàn)楹笳呤窃谌芤褐羞M(jìn)行的，符合復(fù)分解反應(yīng)的原理。

例題分析

【例1】向下列物質(zhì)的濃溶液中緩慢地通入過(guò)量CO2氣體，整個(gè)過(guò)程中無(wú)明顯現(xiàn)象的是 

A．水玻璃  B．苯酚鈉  C．漂白粉   D．飽和碳酸鈉  E．氯化鈣

答案：E。

規(guī)律總結(jié)： 此題易出錯(cuò)的地方有三個(gè)：①CO2通入氯化鈣溶液無(wú)明顯現(xiàn)象；②題干中CO2是過(guò)量的；③碳酸氫鈉因溶解度小而結(jié)晶析出。

【例2】(2002年上海)將足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的

物質(zhì)的量（n）和通入CO2體積（y）的關(guān)系正確的是

A      　　     B           C   　          D

答案：D。  

規(guī)律總結(jié)：遇到通入氣體沉淀又溶解的這類題，首先聯(lián)想到碳酸鹽，亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為酸式鹽，當(dāng)全部轉(zhuǎn)化為正鹽時(shí)，如有OH－，則應(yīng)把OH－中和完畢，酸式鹽再轉(zhuǎn)化為正鹽。

課后練習(xí)

1、(2002全國(guó)理綜，6)以下說(shuō)法正確的是 

A.納米材料是一種稱為"納米"的新物質(zhì)制成的材料 

B.綠色食品是指不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品

C.生物固氮是指植物通過(guò)葉面直接吸收空氣中的氮?dú)?nbsp;

D.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的

2、(2004上海，大綜)玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上進(jìn)行刻蝕，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是

A、燒堿       B、純堿       C 、氫氟酸         D、 鹽酸

3、對(duì)于碳族元素，下列說(shuō)法正確的是 

A．鍺、硅元素的單質(zhì)都是半導(dǎo)體材料    B．CH4、SiH4、GeH4的穩(wěn)定性依次減弱

C．H2CO3、H2SiO3、H2GeO3的酸性依次增強(qiáng) D．C、Si、Ge、Sn、Pb的熔、沸點(diǎn)依次升高

①硅化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在；②硅和二氧化硅晶體都屬于原子晶體；③二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大的差異；④二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應(yīng)。正確的是 

A．①②③④       B．①②④       C．①④        D．②③ 

5、如果發(fā)現(xiàn)114號(hào)新元素X，則下列可能具有的性質(zhì)合理的是

A．X是非金屬元素                     B．X有穩(wěn)定的氫化物  

C．X的+4價(jià)化合物比+2價(jià)化合物穩(wěn)定    D．XO2具有強(qiáng)氧化性

6、下列5個(gè)轉(zhuǎn)化，其中不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是

① SiO2 → Na2SiO3 ② CuSO4 → CuCl2 ③ SiO2 → H2SiO3 ④ CuO → Cu（OH）2 ⑤ Na2O2 → Na2SO4

A．① ②        B．③ ④         C．② ③ ④      D．② ③ ④ ⑤

課后練習(xí)參考答案：

1、D 2．C 3、AB  4、D 5、D  6、B 

第二節(jié)   富集在海水中的元素---氯

知識(shí)梳理

一、 氯元素的原子結(jié)構(gòu)與自然界的存在

氯元素位于周期表＿＿周期＿＿族，在自然界中的主要存在形態(tài)：＿＿＿。全球海洋中含鹽＿＿＿左右，主要為＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。

二、 活潑的黃綠色氣體——氯氣

1、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 ＿＿色有氣味的體，毒，易，溶于水，難溶于。2、氯氣的性質(zhì)

⑴氯氣的物理性質(zhì)：                               。

⑵氯氣的化學(xué)性質(zhì)：

由氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知氯元素的性質(zhì)如何？進(jìn)而能否預(yù)測(cè)氯氣的化學(xué)性質(zhì)又怎樣？為什么？ 

① 與金屬單質(zhì)的反應(yīng)：與鈉反應(yīng)方程式             。現(xiàn)是現(xiàn)象是現(xiàn)象是

② 與氫氣的反應(yīng)：化學(xué)方程式：                   ，反應(yīng)現(xiàn)象：氫氣在氯氣中燃燒氯氣與氫氣的爆炸實(shí)驗(yàn) 

③Cl2 和紅磷分析以上反應(yīng)中氯元素價(jià)態(tài)的變化也可得知：氯氣是一種強(qiáng)氧化性物質(zhì)，常氧化劑。

與水反應(yīng)的離子方程式：                             ，說(shuō)明:氯氣與水反應(yīng)很微弱，且未可逆反應(yīng)。Cl2 + ＿NaOH --                              。（常用于除去多余氯氣）

抗洪救災(zāi)中防疫部門，向?yàn)?zāi)民發(fā)放的漂白粉片或漂粉精用于飲用水消毒。漂粉精為何要密封保存在陰暗處？

2、原理：被檢液中滴入少量＿＿酸化，再滴入＿＿溶液，若產(chǎn)生＿＿，則可斷定溶液中含有氯離子。不可用鹽酸酸化，酸化目的是防止（＿＿、＿＿、＿＿、＿＿）影響。

+ AgNO3(aq) → + 稀硝酸 →白色↓

解釋：Ag＋ + Cl— = AgCl↓

2Ag＋ + CO32— = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H＋ = 2Ag＋ + H2O + CO2↑

例題分析

【例1】有關(guān)氯的敘述正確的是

A．液氯和氯水是同一物質(zhì)   

B．紅磷在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧 

C．氯氣與水的反應(yīng)中氯是氧化劑，水是還原劑　　

D．用氯制漂白粉是為了得到易貯存的漂白劑 

答案：B、D。

【例2】 下列敘述中不正確的是

A. 顏色深淺： AgI>AgBr>AgCl     B. 還原性： HI>HBr>HF

C. 水溶液的酸性：HI>HBr>HCl>HF    D. 光敏性： AgF>AgCl>AgBr>AgI

答案：D

【例3】 鑒別NaCl、NaBr、KI三種白色固體。

解答：

方法一：可用氯水鑒別。

把這三種物質(zhì)各取少量制成溶液，加入新制的氯水和汽油（或四氯化碳），振蕩，分高中化學(xué)必修1非金屬及其化合