鲁科版高中化学必修一课件《硅无机非金属材料》课件1
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高中化学第4章第1节硅无机非金属材料课件鲁科版必修1
第二十七页，共32页。
SiO2 只能与 HF 反应，不能与其他酸反应，不能说明 SiO2 是两性氧化物，D 错。
答案：C
第二十八页，共32页。
解题归纳 由氧化物制备相应酸或氢氧化物的规律
第二十九页，共32页。
下列说法正确的是( ) A．硅酸不溶于水，因此不与 NaOH 溶液反应 B．硅酸较稳定，受热不易分解 C．CO2 气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2 溶于水显酸性
第三十二页，共32页。
易错提醒 1．水晶、玛瑙、石英、沙子的主要成分均是二氧化 硅。 2．二氧化硅晶体中存在正四面体结构，但 Si 与 O 原子个数之比不是 1∶4，而是 1∶2；因为每个 O 原子被 2 个正四面体共有。
第十五页，共32页。
3．硅单质是半导体材料，二氧化硅是制备光纤的主 要材料。
4．粗硅经精制提纯后用途才广泛。
第十九页，共32页。
解析：二氧化硅中各组成元素均为非金属元素，二氧 化硅可与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O，属于酸 性氧化物，A 项正确；SiO2 性质比较稳定，与大多数物质 都不易发生反应，B 项正确；二氧化硅难溶于水，且不与 水反应，无法直接与水作用制取硅酸，C 项正确；SiO2 是酸性氧化物，D 项错误。
第三十页，共32页。
解析：硅酸不溶于水，但与 NaOH 溶液反应：H2SiO3 ＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，A 项错误。B 项，硅酸受 热分解为 SiO2 和 H2O。C 项符合“强酸制弱酸”的一般 规律。SiO2 不溶于水，也不能与水反应，D 项错误。
答案：C
第三十一页，共32页。
第十六页，共32页。
自我检测 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。( ) (2)晶体硅的结构和金刚石类似，熔点高。( ) (3)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (4)SiO2 是制作半导体的材料，Si 是制作光纤的材料。 ()
SiO2 只能与 HF 反应，不能与其他酸反应，不能说明 SiO2 是两性氧化物，D 错。
答案：C
第二十八页，共32页。
解题归纳 由氧化物制备相应酸或氢氧化物的规律
第二十九页，共32页。
下列说法正确的是( ) A．硅酸不溶于水，因此不与 NaOH 溶液反应 B．硅酸较稳定，受热不易分解 C．CO2 气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2 溶于水显酸性
第三十二页，共32页。
易错提醒 1．水晶、玛瑙、石英、沙子的主要成分均是二氧化 硅。 2．二氧化硅晶体中存在正四面体结构，但 Si 与 O 原子个数之比不是 1∶4，而是 1∶2；因为每个 O 原子被 2 个正四面体共有。
第十五页，共32页。
3．硅单质是半导体材料，二氧化硅是制备光纤的主 要材料。
4．粗硅经精制提纯后用途才广泛。
第十九页，共32页。
解析：二氧化硅中各组成元素均为非金属元素，二氧 化硅可与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O，属于酸 性氧化物，A 项正确；SiO2 性质比较稳定，与大多数物质 都不易发生反应，B 项正确；二氧化硅难溶于水，且不与 水反应，无法直接与水作用制取硅酸，C 项正确；SiO2 是酸性氧化物，D 项错误。
第三十页，共32页。
解析：硅酸不溶于水，但与 NaOH 溶液反应：H2SiO3 ＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，A 项错误。B 项，硅酸受 热分解为 SiO2 和 H2O。C 项符合“强酸制弱酸”的一般 规律。SiO2 不溶于水，也不能与水反应，D 项错误。
答案：C
第三十一页，共32页。
第十六页，共32页。
自我检测 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。( ) (2)晶体硅的结构和金刚石类似，熔点高。( ) (3)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (4)SiO2 是制作半导体的材料，Si 是制作光纤的材料。 ()
鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》 ppt课件
干燥硅胶
ppt课件
湿硅胶
19
学以致用
如何以SiO2为主要原料制取硅酸 ?
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2 ＋2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl Na2SiO3 +H20+CO2= H2SiO3↓+Na2CO3
ppt课件
ppt课件
15
水晶制品
ppt课件
16
总结
SiO2
CO2
所属类型
酸性氧化物
酸性氧化物
物 色态 理 熔沸点
性 硬度 质 溶解性
坚硬难熔固体 高 大
不溶于水
无色气体 低 小
溶于水
与水反应
不反应
CO2+H2O==H2CO3
化 学 性
与碱反应 与碱性氧
SiO2+2NaOH =Na2SiO3+Ｈ2O
高温
CO2+2NaOH =Na2CO3+Ｈ2O
薄如纸,声如 磬,色如玉.
ppt课件
34
硅酸盐产品简介
产 品
主要原料
主要设备
反应 条件
水 泥
粘土、石灰 石、石膏
水泥回转窑高温主要成分硅酸三钙： 3CaO·SiO2 硅酸二钙： 2CaO·SiO2 铝酸三钙： CaO·Al2O3
玻 纯碱、石灰 璃 石、石英
玻璃窑 高温
ppt课件
Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
之间。）
ppt课件
实例 玻璃
27
6、几种常见的玻璃
普通玻璃
因混有铁的化合物显浅绿色 在原料里加入某些金属氧化
高考化学总复习 4.1 硅无机非金属材料课件 鲁科版必修1
第十二页，共35页。
(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与氢氟酸作用。 (5)SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，也不能直接 与水反应制备H2SiO3和H4SiO4。 (6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。 (7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=高==温== Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因是：在高温下反应，生成的CO2是 气体，生成后离开反应体系反使应向右进行到底。 (8)硅酸盐大多数难溶于水，常见的可溶性硅酸盐为Na2SiO3， 其水溶液俗称水玻璃，可用做黏胶剂和木材防火剂。
(2)工业上利用反应：2C＋SiO2
高温 =====
Si＋2CO↑(填写化学方程
式)制取粗硅。
(3)用途：做 半导体 材料、制合金。
第四页，共35页。
2．二氧化硅：(1)在自然界中主要存在于沙子、石英、水晶 等物质中。
(2)用途：用于通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等方 面。
第五页，共35页。
3．硅与二氧化硅(èr yǎng huà guī)的化学性质
第三十三页，共35页。
解析：制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装 置，B、C装置为除杂装置。先用装置B除去HCl，再用装置C(浓 H2SO4)除去水蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷却液将产生的SiCl4 冷凝即可。
(1)用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制取氯气。(2)g管是将 分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相同的，这样便于盐酸能 顺利滴下。SiCl4的沸点为57.7 ℃，而反应的温度达450 ℃～500 ℃，故需要冷凝收集SiCl4。(3)从物质的物理性质表可发现， AlCl3、FeCl3和PCl5均易升华，故还应有Al、P、Cl元素。
(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与氢氟酸作用。 (5)SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，也不能直接 与水反应制备H2SiO3和H4SiO4。 (6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。 (7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=高==温== Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因是：在高温下反应，生成的CO2是 气体，生成后离开反应体系反使应向右进行到底。 (8)硅酸盐大多数难溶于水，常见的可溶性硅酸盐为Na2SiO3， 其水溶液俗称水玻璃，可用做黏胶剂和木材防火剂。
(2)工业上利用反应：2C＋SiO2
高温 =====
Si＋2CO↑(填写化学方程
式)制取粗硅。
(3)用途：做 半导体 材料、制合金。
第四页，共35页。
2．二氧化硅：(1)在自然界中主要存在于沙子、石英、水晶 等物质中。
(2)用途：用于通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等方 面。
第五页，共35页。
3．硅与二氧化硅(èr yǎng huà guī)的化学性质
第三十三页，共35页。
解析：制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装 置，B、C装置为除杂装置。先用装置B除去HCl，再用装置C(浓 H2SO4)除去水蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷却液将产生的SiCl4 冷凝即可。
(1)用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制取氯气。(2)g管是将 分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相同的，这样便于盐酸能 顺利滴下。SiCl4的沸点为57.7 ℃，而反应的温度达450 ℃～500 ℃，故需要冷凝收集SiCl4。(3)从物质的物理性质表可发现， AlCl3、FeCl3和PCl5均易升华，故还应有Al、P、Cl元素。
高中化学无机非金属材料的主角-硅课件鲁科必修1.ppt
关于硅酸盐说明：
1.除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水
2.硅酸钠是常见的可溶性硅酸盐之一，俗
称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一
种粘合剂；
[水玻璃可保存玻璃瓶中,但不能使用玻璃塞,要用橡胶塞]
硅酸和二氧化硅的制备：较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸
2HCl + Na2SiO3 + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl H4SiO常4 温分解 H2SiO3受热分解 SiO2
寿命长达1万小时～2万小时，比高 压汞灯寿命长2倍，是白炽灯寿命的 10倍，是目前寿命最长的灯。
透明氧化铝陶瓷
高压钠灯
注：钠蒸气放电发光问题早在 1950年就得以解决，由于没有一 种能抵御高温钠蒸气（1400℃） 强烈腐蚀的特殊材料，所以，直 到1965年才制取第一支高压钠灯。
课堂练习
1.下列物质中属于纯净物的是( A )
粗硅：
高温
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
纯硅：Si+2Cl2=高==温=SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl
2.物理性质
结构类似金刚石，为硬而脆 的灰黑色固体, 熔点高,硬 度大。
3.化学性质 在常温下化学性质不活泼
Si + O2 === SiO2 SSii++42HF2F====SSiFiF4 4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
Si+2Cl2==S性介于导体和半
导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息
技术的关键材料
硅太阳能电池
利用硅的半导体性能， 制成光电池 ，将光能 转化为电能。
鲁科版必修1 化学：4.1 硅 无机非金属材料 课件(共20张PPT)
在常温下化学性质不活泼，只能与氟气、氢氟酸、氢 氧化钠溶液反应；加热时可被氧气等氧化
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
鲁科版高中化学必修1 硅无机非金属材料课件
SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接与水作用。制备 4 H2SiO3可以利用以下原理:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O, 2HCl+Na2SiO3 H2SiO3↓+2NaCl。 5 酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF作用。
6 无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
因为玻璃中含有SiO2,，会与NaOH反应生成 有粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。 2.氢氟酸应如何保存？ 保存在塑料瓶中
实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶用橡 1.一个盛有NaOH的试剂瓶被瓶塞粘住，不能打开， 瓶塞被粘住的原因是什么？ 胶塞而不用玻璃塞
3.为什么可以用玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液?
二氧化硅与氢氧化钠溶液反应后生成硅酸钠,生成的硅酸盐 覆盖在玻璃表面,会阻碍反应的进行,故可用玻璃瓶盛放氢
硅的化学性质 O2、Cl2、H2SO4、HNO3 等发 硅的化学性质不活泼,常温下不与③______________________ 3 生反应,但在加热时研细的硅能在氧气中燃烧:④ Si+O2 SiO2 ___________________ 。 4 硅的用途 集成电路 硅可用来制造⑤____________、太阳能电池、硅整流器等。硅 合金可用来制造变压器铁芯,耐酸设备等。
氧化钠溶液。
课堂小结
1.硅位于元素周期表第ⅣA族碳的下方,原子结 构图为 既不易失去也不易得到电子， 主要形成四价化合物。 2. 二氧化硅 （1）二氧化硅是正四面体的空间网状结构。 （2）二氧化硅的物理性质：难溶于水，熔沸点高。 （3）二氧化硅的化学性质：稳定，不活泼。
SiO2+CaO CaSiO3 ________________________________________ 。
鲁科版高中化学必修一课件化学《硅无机非金属材料》ppt课件
氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物 →二氧化硅→水
氧化物前计量数配置原则：除氧元素外，其他元素按 配置前后原子个数守恒原则配置计量数。
注意事项：①氧化物之间以“·”隔开②计量数配 置出现分数应化为整数。
(1)有一种矿石，经测定镁、硅、氧元素的质量比为 12∶7∶16。
①用盐的组成表示其化学式： ___________________________________________；
(3)①SiO2＋Na2CO3
Na2SiO3＋CO2↑；
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
②ABC (4)50%
1．已知A是一种单质，在一定条件下可发生如下图所
示的转化关系，则下列叙述中正确的是( )
①A可能是铝或硅
②向B中滴加少量盐酸可得到C
③D是一种两性物质
④D熔点极高
(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。 (3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故 含SiO2的材料、普通玻璃、石英玻璃以及Al2O3等都能 与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔 融Na2CO3。
(4)若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，
C．氧化铝坩埚
D．铁坩埚
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成
的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物
中石灰石的质量分数是________。
【解析】 (1)A元素单质可做半导体材料，含A元
素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元 素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成 D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部 的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的 化合物F。
高中化学 硅无机非金属材料课件 鲁科必修1
3、请阅读教材P108，请总结硅在自然界中存在形 式、硅的用途以及工业上如何生产硅。
１、硅单质的性质
硅有晶体硅和无定形硅两种。晶
物 体硅是灰黑色、有金属光泽、硬 理 而脆的固体。 性
质 导电性介于导体和绝缘体 之间。
从原子结构认识硅，并总结原子结构的异 同点。
C
Si
相同点：从原子结构示意图，我们可以知道硅与碳一 样，最外层4个电子，在化学反应中既不易失去又不 易得到电子，主要形成正四价化合物。
普通高中课程标准实验教科书 化学1（必修）
第四章 材料家族中的元素 第一节 硅 无机非金属材料
太阳能电池
硅芯片是各种计算机 和微电子产品的核心
从元素角度分析，上述物质有么 共同之处？
其物质中都含有硅元素
活动探究一、单质硅和半导体材料
1、请观察硅单质的实物图片并总结硅的物理性质。
2、请观察硅原子和碳原子的原子结构示意图，依 据碳单质的性质预测硅可能有哪些化学性质。
硅的工业制法 和硅
的用途 (粗硅)
硅 铁
高温
SiO2 +2C ===Si + 2CO↑ 硅
注意：该反应中C 只生成
锰 合
一氧化碳。
金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
提 纯： Si+2Cl2高=温=SiCl4
（粗硅） SiCl4+2H2=高=温Si+4HCl
①二氧化硅的化学性质 2.SiO2
②二氧化硅的用途
随堂训练
1.下列说法正确的是： A.晶体硅和无定形硅是两种不同的物质
B.二氧化硅可用做半导体材料
C.硅可与氧气反应，单质硅不能在空气 D.在中稳SiO定2存+2在C=高=温==Si+2CO↑ 反应中， 氧化剂与还原剂的物质的量比为 2：1
１、硅单质的性质
硅有晶体硅和无定形硅两种。晶
物 体硅是灰黑色、有金属光泽、硬 理 而脆的固体。 性
质 导电性介于导体和绝缘体 之间。
从原子结构认识硅，并总结原子结构的异 同点。
C
Si
相同点：从原子结构示意图，我们可以知道硅与碳一 样，最外层4个电子，在化学反应中既不易失去又不 易得到电子，主要形成正四价化合物。
普通高中课程标准实验教科书 化学1（必修）
第四章 材料家族中的元素 第一节 硅 无机非金属材料
太阳能电池
硅芯片是各种计算机 和微电子产品的核心
从元素角度分析，上述物质有么 共同之处？
其物质中都含有硅元素
活动探究一、单质硅和半导体材料
1、请观察硅单质的实物图片并总结硅的物理性质。
2、请观察硅原子和碳原子的原子结构示意图，依 据碳单质的性质预测硅可能有哪些化学性质。
硅的工业制法 和硅
的用途 (粗硅)
硅 铁
高温
SiO2 +2C ===Si + 2CO↑ 硅
注意：该反应中C 只生成
锰 合
一氧化碳。
金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
提 纯： Si+2Cl2高=温=SiCl4
（粗硅） SiCl4+2H2=高=温Si+4HCl
①二氧化硅的化学性质 2.SiO2
②二氧化硅的用途
随堂训练
1.下列说法正确的是： A.晶体硅和无定形硅是两种不同的物质
B.二氧化硅可用做半导体材料
C.硅可与氧气反应，单质硅不能在空气 D.在中稳SiO定2存+2在C=高=温==Si+2CO↑ 反应中， 氧化剂与还原剂的物质的量比为 2：1
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第4章
第 1节
材料家族中的元素
硅 无机非金属材料
很久以前的一个阳光明媚的日子，有一艘腓尼基 人的大商船来到地中海沿岸的贝鲁斯河河口的沙洲时 便搁浅了。中午到了，大家用船上装的苏打晶体垒起 锅灶，在沙洲上埋锅造饭。当他们吃完饭收拾餐具时， 发现了一个奇妙的现象：只见锅下沙子上有种东西晶 莹发光，十分可爱。大家都不知道这是什么东西，以 为发现了宝贝，就把它收藏了起来。其实，这是在烧 火做饭时，支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂 发生了化学反应，形成了玻璃。你知道玻璃的主要成 分是什么吗？工业上如何制玻璃？
纯碱、石灰石和石英 Na2CO3 + SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑ Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 玻璃无固定的熔沸点
高温 高温
3.水泥 原料
黏土和石灰石
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU）
大规模集成电路
硅光电池
二、二氧化硅
硅石 硅矿山
1.二氧化硅的存在
结晶形 硅石(天然) 无定形 纯净的二氧化 硅俗称水晶
在自然界主要存在于水晶、石英和沙子等物质中 2. 物理性质 颜色 熔点 硬度 溶解性 不溶于水 导电性
无色
高
大
不导电
3.化学性质 （1）酸性氧化物 ①与烧碱溶液反应 SiO2+2NaOH ==== Na2SiO3+H2O ②与氧化钙反应
【思考与交流】 二氧化硅与二氧化碳的区别和联系
二氧化碳 CO2
物质分类 与碱性氧化 物反应 与碱反应 均属于酸性氧化物 CO2 + CaO ==== CaCO3 CO2 + 2NaOH ==== Na2CO3+H2O CO2 + H2O ==== H2CO3 不反应 CaO + SiO2 ==== CaSiO3 SiO2 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + H2O 不反应 SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
高温 SiO2+CaO ==== CaSiO3
（2）与碳酸盐反应
高温 SiO2+Na2CO3 ==== CO2↑+Na2SiO3 高温 SiO2+CaCO3 ==== CO2↑+CaSiO3 （3）不与酸反应（除氢氟酸以外）
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
（4）弱氧化性
高温 SiO2+2C ==== Si+2CO↑
高温结构陶瓷、压电陶瓷
透明陶瓷、超导陶瓷等
硅单质的存在、性质、用途 硅及其化合物 材料家 族中的 元素 无机非金属材料 SiO2的性质、用途
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
1.下列关于硅的叙述，不正确的是（ C ） A.硅是非金属元素，但其单质是灰黑色有金属光泽的 固体 B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导 体材料 C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属 单质反应
与HF
(2)加热 △ ①Si+O2 ==== SiO2 （燃烧，放出大量的热） 高温 ②Si+2Cl2 ==== SiCl4
3.硅的工业制法(粗硅) SiO2 +2C ==== Si + 2CO↑
（粗硅）
高温
【想一想】粗硅如何提纯? Si+2Cl 高温 2 ==== SiCl4
（粗硅）
硅芯片、大规模集成电路及相 应的计算机技术都需要有高纯 度的硅才能实现，所以需要对 粗硅进行提纯
我国江西景德镇素有“瓷都”之称。 江西景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如 玉、明如镜、薄如纸、声如罄”。
江西景德镇所烧制的瓷器
陶瓷器制作过程示意图
五、新型无机非金属材料
1.新型无机非金属材料的特征 （1）耐高温、强度高；
（2）具有电学性质； （3）具有光学性质； （4）具有生物功能。
2.新型陶瓷
最简单的硅酸盐
硅酸的制备
硅酸的制备： 较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸 2HCl + Na2SiO3 + H2O ==== H4SiO4↓+ 2NaCl H4SiO4 常温分解 受热分解 H2SiO3 SiO2
3.关于硅酸盐说明 （1）除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水； （2）硅酸钠俗称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃， 是一种粘合剂；
2.（双选）下列关于碳和硅的叙述中，不正确的 是（ AC ） A.氧化物都能与NaOH溶液反应 B.单质在加热时都能与氧气反应 C.氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼
3.下列物质中属于纯净物的是( A )
A.Na2CO3·10H2O
C.纯净的盐酸
B.水泥
D.普通玻璃
成分
性能 用途
水硬性 混凝土、 水泥砂浆
水泥、沙 子和水
水泥、沙 子和碎石
4.陶瓷 陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝 缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为 人们所喜爱。
家用陶瓷
隋代烧制的三
彩陶骆驼
瓷器是中华文明的象征。
在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都
以“CHINA”同一字母表示。
SiO2 + 4HF == SiF4
+ 2H2O
雕刻玻璃
4.用途
(1)沙子是基本的建筑材料。 (2)纯净的SiO2是现代光学及
光纤制品的基本原料，可以
制作光导纤维。
(3)石英和玛瑙制作饰物和工
艺品。
三、硅酸盐 1.含义 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的 总称，硅酸盐是结构复杂的固态化合物，一般 都不溶于水。 2.硅酸钠（Na2SiO3）
4.要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂（ B ） A.纯碱溶液 C.硫酸 B.盐酸 D.苛性钠溶液
在最悲伤的时候,不能失去信念；在最
幸福的时候,不能忘记挫折。
因NaOH溶液会与玻璃的主要成分SiO2 反应，生成的Na2SiO3溶液会使瓶塞与 瓶壁粘连在一起。因此保存NaOH溶液 时不能使用玻璃塞
（3）硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，可用作肥皂填料、 木材防火剂等 。
四、硅酸盐工业
t
1.分类
无 机 非 金 属 材 料 陶瓷 硅 酸 盐 产 品
水泥
玻璃
2.玻璃 原料 发生的 反应 成分 性能
高温 SiCl4+2H2 ==== Si+4HCl （高纯硅）
4.硅的用途 （1）硅芯片 半导体材料
导电能力介于导体 和绝缘体之间的一 类材料
最早使用的半导体材料是锗，现在最广泛 使用的半导体材料是硅。 （2）制集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料。 （3）含硅4%的钢可制变压器铁芯。
（4）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备。
高温
二氧化硅 SiO2
与水反应
与HF反应
【思考与交流】
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶
用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道
为什么吗？ 【提示】 防止玻璃塞中的SiO2与NaOH溶液反应
生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘在一起
（SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O）。
2.为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? 那用什么 瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？ 【提示】原因是玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4 气体用塑料瓶盛装氢氟酸。
1.了解硅的主要性质；（重点）
2.了解二氧化硅的主要性质及其用途；（重点） 3.了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、 用途。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、 沙子和土壤，约占地壳总量的90%以上。
一、硅 存在形态： 无游离态，只有化合态 常见存在物质形式： 二氧化硅和硅酸盐
状态
固体
硬度
大
熔沸 点 高
导电性
介于导体 和绝缘体 之间
2.化学性质
（1）常温下
化学性质稳定,不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、
盐酸等物质反应,只与强碱、氢氟酸、氟气反应 与氢氧化钠 与F 2
Si+2NaOH+H2O ==== Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 ==== SiF4
Si+4HF ==== SiF4↑+2H2↑
同素异形体
由同种元素组 成的性质不同 的单质
晶体硅
无定形硅
硅元素在地壳中的含量 其他1.20% 氢0.76% 镁2.00% 钾2.47% 钠2.74% 钙3.45% 铁4.75% 铝7.73% 硅26.30% 氧48.60%
含量仅 次于氧
观察硅单质的实物图片，总结硅的物理性质
1.物理性质
颜色
灰黑色、 有金属光 泽
第 1节
材料家族中的元素
硅 无机非金属材料
很久以前的一个阳光明媚的日子，有一艘腓尼基 人的大商船来到地中海沿岸的贝鲁斯河河口的沙洲时 便搁浅了。中午到了，大家用船上装的苏打晶体垒起 锅灶，在沙洲上埋锅造饭。当他们吃完饭收拾餐具时， 发现了一个奇妙的现象：只见锅下沙子上有种东西晶 莹发光，十分可爱。大家都不知道这是什么东西，以 为发现了宝贝，就把它收藏了起来。其实，这是在烧 火做饭时，支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂 发生了化学反应，形成了玻璃。你知道玻璃的主要成 分是什么吗？工业上如何制玻璃？
纯碱、石灰石和石英 Na2CO3 + SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑ Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 玻璃无固定的熔沸点
高温 高温
3.水泥 原料
黏土和石灰石
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU）
大规模集成电路
硅光电池
二、二氧化硅
硅石 硅矿山
1.二氧化硅的存在
结晶形 硅石(天然) 无定形 纯净的二氧化 硅俗称水晶
在自然界主要存在于水晶、石英和沙子等物质中 2. 物理性质 颜色 熔点 硬度 溶解性 不溶于水 导电性
无色
高
大
不导电
3.化学性质 （1）酸性氧化物 ①与烧碱溶液反应 SiO2+2NaOH ==== Na2SiO3+H2O ②与氧化钙反应
【思考与交流】 二氧化硅与二氧化碳的区别和联系
二氧化碳 CO2
物质分类 与碱性氧化 物反应 与碱反应 均属于酸性氧化物 CO2 + CaO ==== CaCO3 CO2 + 2NaOH ==== Na2CO3+H2O CO2 + H2O ==== H2CO3 不反应 CaO + SiO2 ==== CaSiO3 SiO2 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + H2O 不反应 SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
高温 SiO2+CaO ==== CaSiO3
（2）与碳酸盐反应
高温 SiO2+Na2CO3 ==== CO2↑+Na2SiO3 高温 SiO2+CaCO3 ==== CO2↑+CaSiO3 （3）不与酸反应（除氢氟酸以外）
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
（4）弱氧化性
高温 SiO2+2C ==== Si+2CO↑
高温结构陶瓷、压电陶瓷
透明陶瓷、超导陶瓷等
硅单质的存在、性质、用途 硅及其化合物 材料家 族中的 元素 无机非金属材料 SiO2的性质、用途
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
1.下列关于硅的叙述，不正确的是（ C ） A.硅是非金属元素，但其单质是灰黑色有金属光泽的 固体 B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导 体材料 C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属 单质反应
与HF
(2)加热 △ ①Si+O2 ==== SiO2 （燃烧，放出大量的热） 高温 ②Si+2Cl2 ==== SiCl4
3.硅的工业制法(粗硅) SiO2 +2C ==== Si + 2CO↑
（粗硅）
高温
【想一想】粗硅如何提纯? Si+2Cl 高温 2 ==== SiCl4
（粗硅）
硅芯片、大规模集成电路及相 应的计算机技术都需要有高纯 度的硅才能实现，所以需要对 粗硅进行提纯
我国江西景德镇素有“瓷都”之称。 江西景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如 玉、明如镜、薄如纸、声如罄”。
江西景德镇所烧制的瓷器
陶瓷器制作过程示意图
五、新型无机非金属材料
1.新型无机非金属材料的特征 （1）耐高温、强度高；
（2）具有电学性质； （3）具有光学性质； （4）具有生物功能。
2.新型陶瓷
最简单的硅酸盐
硅酸的制备
硅酸的制备： 较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸 2HCl + Na2SiO3 + H2O ==== H4SiO4↓+ 2NaCl H4SiO4 常温分解 受热分解 H2SiO3 SiO2
3.关于硅酸盐说明 （1）除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水； （2）硅酸钠俗称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃， 是一种粘合剂；
2.（双选）下列关于碳和硅的叙述中，不正确的 是（ AC ） A.氧化物都能与NaOH溶液反应 B.单质在加热时都能与氧气反应 C.氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼
3.下列物质中属于纯净物的是( A )
A.Na2CO3·10H2O
C.纯净的盐酸
B.水泥
D.普通玻璃
成分
性能 用途
水硬性 混凝土、 水泥砂浆
水泥、沙 子和水
水泥、沙 子和碎石
4.陶瓷 陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝 缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为 人们所喜爱。
家用陶瓷
隋代烧制的三
彩陶骆驼
瓷器是中华文明的象征。
在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都
以“CHINA”同一字母表示。
SiO2 + 4HF == SiF4
+ 2H2O
雕刻玻璃
4.用途
(1)沙子是基本的建筑材料。 (2)纯净的SiO2是现代光学及
光纤制品的基本原料，可以
制作光导纤维。
(3)石英和玛瑙制作饰物和工
艺品。
三、硅酸盐 1.含义 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的 总称，硅酸盐是结构复杂的固态化合物，一般 都不溶于水。 2.硅酸钠（Na2SiO3）
4.要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂（ B ） A.纯碱溶液 C.硫酸 B.盐酸 D.苛性钠溶液
在最悲伤的时候,不能失去信念；在最
幸福的时候,不能忘记挫折。
因NaOH溶液会与玻璃的主要成分SiO2 反应，生成的Na2SiO3溶液会使瓶塞与 瓶壁粘连在一起。因此保存NaOH溶液 时不能使用玻璃塞
（3）硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，可用作肥皂填料、 木材防火剂等 。
四、硅酸盐工业
t
1.分类
无 机 非 金 属 材 料 陶瓷 硅 酸 盐 产 品
水泥
玻璃
2.玻璃 原料 发生的 反应 成分 性能
高温 SiCl4+2H2 ==== Si+4HCl （高纯硅）
4.硅的用途 （1）硅芯片 半导体材料
导电能力介于导体 和绝缘体之间的一 类材料
最早使用的半导体材料是锗，现在最广泛 使用的半导体材料是硅。 （2）制集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料。 （3）含硅4%的钢可制变压器铁芯。
（4）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备。
高温
二氧化硅 SiO2
与水反应
与HF反应
【思考与交流】
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶
用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道
为什么吗？ 【提示】 防止玻璃塞中的SiO2与NaOH溶液反应
生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘在一起
（SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O）。
2.为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? 那用什么 瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？ 【提示】原因是玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4 气体用塑料瓶盛装氢氟酸。
1.了解硅的主要性质；（重点）
2.了解二氧化硅的主要性质及其用途；（重点） 3.了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、 用途。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、 沙子和土壤，约占地壳总量的90%以上。
一、硅 存在形态： 无游离态，只有化合态 常见存在物质形式： 二氧化硅和硅酸盐
状态
固体
硬度
大
熔沸 点 高
导电性
介于导体 和绝缘体 之间
2.化学性质
（1）常温下
化学性质稳定,不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、
盐酸等物质反应,只与强碱、氢氟酸、氟气反应 与氢氧化钠 与F 2
Si+2NaOH+H2O ==== Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 ==== SiF4
Si+4HF ==== SiF4↑+2H2↑
同素异形体
由同种元素组 成的性质不同 的单质
晶体硅
无定形硅
硅元素在地壳中的含量 其他1.20% 氢0.76% 镁2.00% 钾2.47% 钠2.74% 钙3.45% 铁4.75% 铝7.73% 硅26.30% 氧48.60%
含量仅 次于氧
观察硅单质的实物图片，总结硅的物理性质
1.物理性质
颜色
灰黑色、 有金属光 泽