知識梳理

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：＿＿其原子結構示意圖：＿＿＿＿＿。

一、二氧化硅及硅酸

1、二氧化硅

(1)物理性質:

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＿＿＿、硬度＿＿＿。水晶、石英是二氧化硅晶體。

(2)結構:

二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子構成的，晶體中硅原子和氧原于的個數(shù)比為＿＿＿，Si02晶體的平面結構圖：

(3)二氧化硅出化學性質

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

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

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

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

(4)二氧化硅的用途 :

①Si02是制造光導纖維的主要原料。

②Si02常被用來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)實驗室為什么不用帶玻璃塞的試劑瓶盛放NaOH溶液?應用什么樣的塞子?

(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，反應的化學方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、硅酸鹽

硅酸鹽制品性質穩(wěn)定、熔點較高，大都難溶于水，

1、硅酸鹽的組成比較復雜，常用氧化物的形式表示。表示順序為：活潑金屬氧化物、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：＿＿＿＿＿＿＿＿；鈉長石： (NaAlSi308)改寫為氧化物形式為＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、硅酸鹽的用途

三、硅單質

1、硅的物理性質

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

2．硅的化學性質

(1)常溫下硅的化學性質穩(wěn)定，但能和氫氟酸(HF)、強堿(NaOH)發(fā)生反應。

①硅和氟氣反應生成四氟化硅氣體，化學方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②硅和氫氟酸反應生成四氟化硅，寫出學方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③硅與NaOH溶液作用生成硅酸鈉，反應的化學方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)在加熱條件下，硅能和某些非金屬單質發(fā)生反應。

①硅與氧氣在加熱時反應生成二氧化硅程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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

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的粗硅。反應的化學方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在該反應中，氧化劑是＿＿＿＿，還原劑＿＿＿＿。

4．硅主要的用途：

硅可以用來制造＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。

四、小結：比較SiO2、CO2在物理化學性質上異同。

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

高溫下反應

本節(jié)小結：

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）非金屬與堿反應一般無氫氣放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

（3）非金屬單質一般不與無氧酸反應 ，但Si可以與HF作用：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑

（4）非金屬單質一般為非導體，但Si可以作為半導體。

（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一般較低，但二氧化硅的熔點很高，原因是它為原子晶體。

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

（8）硅酸不溶于水。

2、玻璃瓶塞會跟NaOH等堿性溶液反應，為什么NaOH溶液還能用玻璃瓶盛裝？

由于玻璃不是簡單的Na2SiO3  、CaSiO3 、 SiO2機械混合物,它們相互結合為多聚硅酸的長鏈,金屬陽離子處于無規(guī)則的多聚硅酸的長鏈包圍之中。所以玻璃中的Na2SiO3  、CaSiO3 、 SiO2不是獨立存在的，即玻璃中SiO2與一般所說的是有區(qū)別的。瓶口內側與瓶塞都是經過磨砂處理的，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。其他部位因表面光滑而難于反應。由于從組成和結構上看多聚硅酸的長鏈與SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等堿性溶液反應簡單地看成SiO2與堿溶液的反應。

3、二氧化硅與碳酸鈉和碳酸鈣反應的原因？

玻璃工業(yè)生產的主要原理是在強熱的條件下發(fā)生：

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

上述反應都是在高溫條件下進行的，有利于二氧化碳從體系中揮發(fā)出來，而二氧化硅不行，所以反應可以進行。符合難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理。所以上述反應不與“Na2SiO3   +  CO2+H2O= Na2CO3+ H2SiO3↓”矛盾，因為后者是在溶液中進行的，符合復分解反應的原理。

例題分析

【例1】向下列物質的濃溶液中緩慢地通入過量CO2氣體，整個過程中無明顯現(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： 此題易出錯的地方有三個：①CO2通入氯化鈣溶液無明顯現(xiàn)象；②題干中CO2是過量的；③碳酸氫鈉因溶解度小而結晶析出。

【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

物質的量（n）和通入CO2體積（y）的關系正確的是

A      　　     B           C   　          D

答案：D。  

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

課后練習

1、(2002全國理綜，6)以下說法正確的是 

A.納米材料是一種稱為"納米"的新物質制成的材料 

B.綠色食品是指不含任何化學物質的食品

C.生物固氮是指植物通過葉面直接吸收空氣中的氮氣 

D.光導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。能在玻璃上進行刻蝕，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質是

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

3、對于碳族元素，下列說法正確的是 

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

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

①硅化學性質很穩(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。正確的是 

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

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

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

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

6、下列5個轉化，其中不能通過一步反應實現(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

知識梳理

一、 氯元素的原子結構與自然界的存在

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、氯氣的實驗室制法 ＿＿色有氣味的體，毒，易，溶于水，難溶于。2、氯氣的性質

⑴氯氣的物理性質：                               。

⑵氯氣的化學性質：

由氯的原子結構示意圖可知氯元素的性質如何？進而能否預測氯氣的化學性質又怎樣？為什么？ 

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

② 與氫氣的反應：化學方程式：                   ，反應現(xiàn)象：氫氣在氯氣中燃燒氯氣與氫氣的爆炸實驗 

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

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

抗洪救災中防疫部門，向災民發(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】有關氯的敘述正確的是

A．液氯和氯水是同一物質   

B．紅磷在氯氣中燃燒產生白色煙霧 

C．氯氣與水的反應中氯是氧化劑，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，分高中化學必修1非金屬及其化合