化学-高中一年级-硅及其重要的化合物(二)
硅及其化合物
分子筛：一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其 化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O，M′、M分别为一价、二价阳离子如K+、Na+和 Ca22+、Ba22+等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的 分子筛把不同大小和形状分子分开。根据SiO2和Al2O3的分子比不同，得到不同孔径 的分子筛。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工，也 是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。
晶形的单质硅
无定形的单质硅
（二）硅的含氧化ห้องสมุดไป่ตู้物
1.氧化物 二氧化硅（SiO2）
SiO2 + 4HF—SiF4 + 2H2O SiO2 + 6HF—H2SiF6 + 2H2O SiO2 + 2NaOH—Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 + 2HCl —H2SiO3 + 2NaCl
正硅酸（H4SiO4） 偏硅酸（H2SiO3） Ka1 = 2.2x10-10 Ka2 = 1.3x10-12 硅胶具有多孔性，有较强的吸附作用，常 用于气体的回收、石油精炼和制备催化剂， 实验中常用作干燥剂。 2.硅酸 xSiO2· yH2O 3.硅酸盐 可溶性硅酸盐：容易水解 不溶性硅酸盐
硅及其化合物
（一）单质 （二）硅的含氧化合物
（一）单质
在自然界中没有游离的硅，只以二氧化硅或硅酸盐的形式存在。利 用强还原剂在电炉中可以将二氧化硅还原得到单质硅：
SiO2 + 2C __ Si + 2CO
电炉
单质硅相对稳定，可与强氧化剂作用，也可与强碱作用：
《硅及其化合物》化学 必修 第二册 人教版课件
硅处于金属元素和非金属元素过渡 位置，单质用作半导体材料
SiO2＋还原剂
工业如何制得硅单质？ Si
根据流程图写出涉及的主要化学反应
石英砂 （主要矿物成分是SiO2）
课后思考：
已知SiHCl3沸点为31.85℃，试解释该流 程为什么能制得高纯硅
2min
根据CO2与H2CO3 的性质，推测SiO2与H2SiO3的性质，并写出相应的方程式。
你了解生活中含硅及其化合物的物品吗？
陶瓷
玻璃
水泥
芯片的基础材料——硅晶片（Si）
硅太阳能电池（Si）
通讯材料——光导纤维(SiO2)
怎么认识硅及其化合物的性质？
C
CO2
H2CO3
Na2CO3
【类比思考】根据硅的原子结构示意图以及在元素周期表的位置， 找出硅及其化合物并推测对应的性质。
2min
硅及其化合物
硅在自然界以什么形式存在？
硅单质具有哪些性质？
素有“硬度之王”之称
硬度高、熔点高、难溶于水， 化学性质稳定
1min
硅在自然界以什么形式存在？
硅元素在地壳中含量仅次于氧，居于第二位。因有亲氧性，在自 然界中它总是与氧相互化合，主要以氧化物（如水晶、玛瑙）和硅酸 盐（如地壳中的大多数矿物）的形式存在。
硅及其化合物（《无机非金属材料》第1课时）
主讲人：
学 校：
学 科：化学（人教版必修第二册） 年 级：高一下学期
学习任务与目标
1.通过图片了解硅及其化合物在生产生活中的广泛存在和应用。 2.通过与同主族元素碳及其化合物性质的类比，能预测硅、二氧 化硅和硅酸的性质，并用方程式表示其主要的化学性质。 3. 通过阅读分析信息和元素周期律，能说明制备高纯硅和硅酸的 路径。
高中化学必修一必修二知识点汇总
非金属及其化合物一、硅及其化合物 Si硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。
硅及其化合物
分子筛——合成铝硅酸盐
自然界中存在的某些硅酸盐和铝硅酸盐具有笼形三维结构，可以有选择地吸附一定大小的分子，称为沸石分子筛。优点：分子筛的选择性远远高于活性炭等吸附剂
三、二氧化硅和晶体硅的比较
二 氧 化 硅
晶 体 硅
相 同 点
不 同 点
晶 体 结 构
物 理 性 质
化 学 性 质
202X
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硅及其化合物
汇报人姓名
汇报日期
硅
硅酸
单质
硅酸盐
化合物
03
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晶体硅
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无定形硅
05
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二氧化硅
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CONTENTS
目录
单质硅
物理性质 晶体硅为灰黑色黑色固体，熔沸点高，硬度大。属原子晶体
（2）硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，不与强酸，强氧化剂反应，可于一些非金属单质，氟化氢，强碱反应
+2F2===SiF4
03
04
Si+2Cl2===SiCl4
05
06
与非金属的反应
07
Si+2NaOH+H2O===NaSiO3+H2
01
Si+4HF===SiF4 +2H2
02
与HF的反应
与强碱的反应
（3） 单质硅的制法
”
SiO2+2C===Si+2CO
与碱反应
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
与盐反应
SiO2+Na2CO3===Na2SIO3+CO2
高中化学——非金属及化合物知识点总结
高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物（一）硅1、硅的存在和物理性质（1）存在：只以化合态存在，主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位。
（2）物理性质：晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质3、用途：制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
（二）CO2和SiO2的比较（三）硅酸及硅酸盐1、硅酸（1）物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。
（2）化学性质：①弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为：②. 不稳定性：受热易分解，化学方程式为：（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2、硅酸盐定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
（1）硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如：硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。
书写顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
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。
（2）硅酸钠：Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂和木材防火剂。
（四）常见无极非金属材料及其主要用途（五）总结提升1、硅（1）硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。
（2）硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2产生，但Si能跟碱溶液作用放出（3）非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H：2（4）非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。
（5）非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。
2、二氧化硅（1）非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。
硅及其化合物(课件)高一化学人教版2019必修二
课堂检测
内1.容请内写容出内下容列用途对应的物质
(1)半导体材料 Si
(2)制光导纤维 SiO2
(3)用作粘合剂 Na2SiO3 (4) 耐火材料 Na2SiO3
(5)水泥 硅酸盐
(6)玻璃
9．我国科学家实现了用氮气、二氧化碳和水在常温下合成尿素。该方法属于
(7)玛瑙饰品 SiAO．2人工固氮 (8B)．石自英然固坩氮埚 CS．iO大2气固氮 D．生物固氮
(9)太阳能电池 Si
(10)计算机芯片 Si
(11)陶瓷 硅酸盐
（12）干燥剂 H2SiO3·nSiO2
氨气
01
02
铵盐
氨气的实验室制法
03
THANKS
高温
SiO2+CaO===CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
盛放碱液的试剂瓶不能用玻 璃塞，而应使用橡胶塞或者木塞， 这是因为玻璃中的SiO2能与碱反 应生成Na2SiO3，会将玻璃塞和 试剂瓶黏在一起
二、二氧化硅
2.化学性质 弱氧化性 SiO2高温下与C作用可制取粗硅
高温
最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，K2SiO3
四、硅酸盐
内容2内.硅容酸内容钠 白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱 是一种无色粘稠的液体 是一种矿物胶，黏性很强 可以作黏胶剂和木材防火剂。
与酸反应： Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓
四、硅酸盐
内容内容内容
Na2SiO3溶液与少量的CO2反应： Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓ SiO32- + CO2 + H2O = CO3 2-+ H2SiO3↓
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物第一课时教学目标知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。
能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。
科学思想：通过定量和定性分析，认识晶体类型与晶体主要物理性质的关系，进一步渗透结构决定性质的观点。
科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古今科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。
在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。
有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。
理解更多的现代相关科学理论与技术。
科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。
重点、难点理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空间结构表示在平面图上。
教学过程设计续表续表结构，空间网状结构。
性质特点为硬度大，熔、沸续表质的认识。
化学方程式。
续表附1：常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子在晶体硅表面形成规整的“中国”字样图形，这两个字的“笔画”宽度为2nm，为目前已知最小汉字。
附2：碳和硅化学性质对比投影↑附3：硅的应用树状图第二课时教学目标知识技能：让学生理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途；并对硅酸的组成、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；培养学生一定的操作技能。
重点、难点培养学生的阅读能力、自学能力；用对比的方法理解和掌握知识的能力，分析问题的思维能力。
科学思想：通过二氧化硅和硅酸钠知识的学习，培养学生树立物质科学品质：通过展示水晶样品和二氧化硅的结构模型，让学生感受到化学世界里美的感染与激励，激发学生的求知欲和学习兴趣；通过对二氧化硅和硅酸盐用途的讨论，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要；通过对我国陶瓷发展史的讨论，激发学生的爱国热情。
硅及其化合物知识点
硅及其化合物知识点硅的基本概念硅是一种化学元素，化学符号为Si，原子序数为14。
它是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧。
硅是一种非金属元素，具有半导体性质，广泛应用于电子工业。
硅的原子结构类似于碳，具有四个价电子，因此它可以形成四个共价键。
硅与氧结合形成二氧化硅（化学式SiO2），是一种常见的无机化合物，也是地壳中最主要的成分之一。
硅的化合物通常由硅原子与其他元素的化合物组成，如硅酸盐、硅烷等。
硅化合物在材料科学、电子工业、化学工业等领域具有重要的应用价值。
硅的性质和用途硅的物理性质：•硅是一种银白色晶体，具有金属光泽。
•硅是一种半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间。
•硅具有较高的熔点和沸点，熔点约为1414℃，沸点约为3265℃。
硅的化学性质：•硅在常温下与大多数酸和碱不发生反应。
•硅可以与氧反应形成二氧化硅，与氟反应形成氟化硅等。
硅的应用：•电子工业：硅是半导体材料的主要成分，广泛用于制造集成电路、太阳能电池等。
•材料科学：硅的高熔点和耐高温性能使其在高温合金、陶瓷材料等方面有广泛应用。
•化学工业：硅化合物被广泛用于制造硅胶、硅橡胶、硅油等化学产品。
•建筑工业：硅酸盐是建筑材料中常见的成分，如水泥、玻璃等。
硅的化合物1. 二氧化硅（SiO2）二氧化硅是最常见的硅化合物，也是硅的主要氧化物。
它存在于自然界中的石英、石英砂、石英石等矿物中。
二氧化硅具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能，因此被广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。
2. 硅酸盐硅酸盐是一类含有硅酸根离子（SiO4）的化合物。
常见的硅酸盐包括长石、石英、云母等。
硅酸盐在建筑材料、陶瓷等方面有广泛应用。
3. 硅烷（SiH4）硅烷是一种由硅和氢组成的化合物，化学式为SiH4。
它是一种无色、有毒的气体，在常温下不稳定，容易分解。
硅烷被广泛用于制造光纤、半导体材料等。
4. 硅酸（H4SiO4）硅酸是一种无机酸，化学式为H4SiO4。
它是一种无色、无味的液体，具有较强的腐蚀性。
高一化学硅的重要化合物
事先将滤纸放入饱 和硅酸钠溶液中充 分浸透，取出干燥 后进行实验。
“点不着的滤纸”
二、硅酸钠
Na2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiO3
用途：木材防火剂；制备硅胶
硅胶泳帽
硅胶干燥剂
说明硅胶具有哪些性质？
不溶于水 不透水 耐腐蚀、稳定 无味无毒 吸附水的能力强
实验探究
认识变色硅胶
实验用品：变色硅胶、胶头滴管、三角 架、石棉网，酒精灯。 将实验台上变色硅胶分装两只烧杯，向 其中一只滴加3 ～4滴水（用胶头滴管）， 对另一只烧杯中变色硅胶进行加热。
https:// 免费试卷下载
；
过去/存在着浩瀚威势/马开没存在想到对方真敢在这里动手/神色壹变/全身の力量涌动/画地为牢施展而出/层层の力量叠加挡咯过去/|噗嗤|大修行者终究强马开太多咯/马开此刻还不相信它们の对手/壹击就打の马开嘴角喷吐出壹股血液/整佫人飞咯出去/脚下踉跄踩动/才堪堪站稳/体内の血气 翻滚の厉害/嘴角血液再次涌出壹股/|咦想不到恁还相信存在一些实力/|执法长老存在着一些惊奇/原本以为本人这壹掌足以让马开爬不起来/可没想到它还能稳稳站立/刚刚它那壹掌の力量/可相信能打の元灵境都会受伤の力量/|咱倒相信小咯恁咯/刚刚只不过相信给恁壹点小教训/要相信还不识 相/那下壹击就不能那么弱咯/|执法长老着马开/嘴角带着一些冷色/马开冷眼盯着对方/并没存在因为对方这句话示弱/|冥顽不灵/|就在执法长老准备再次对马开出手の时候/壹声咳嗽响起/王伯不知道什么时候跑出来/来恁们忘记无心峰の规矩咯/在咱无心峰还敢伤人/今天恁们都留下壹脚吧/|执 法长老知道王伯/也知道王伯相信无心峰唯壹男仆/哼咯壹声怒骂道/老家伙/不想死滚远点/|王伯笑咯起来/原本佝偻の身体却存在着恐怖の声势涌动/好久没被人骂咯/也好久没动手咯/存在些手生锈咯/不过/折断恁们几佫兔崽
我的课件-硅及其重要的化合物
03
二、SiO2的物理性质：
不溶于水；
01
硬度大；
02
熔点高。
03
三、SiO2的化学性质：
因为结构紧密，所以化学性质较稳定。
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+ H2O
只与碱中的强碱溶液反应： 所以盛装碱性溶液的瓶塞不能用玻璃塞（但可以用玻璃瓶），应用橡胶塞或木头赛。
SiO2+CaO CaSiO3
带金属光泽的灰黑色固体，有脆性。
C原子结构示意图 Si原子结构示意图
不易得，也不易失电子，故化学性质稳定。
1、常温下： （1）只与酸中的氢氟酸溶液反应： Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ （2）只与碱中的强碱溶液反应： Si + 2NaOH + 4H2O = Na2SiO3 + 2H2↑+ 3H2O 或Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 友情提示：Si是还原剂，H2O是氧化剂
原理
不能使指示剂变色
（酸性 H2SiO3 < H2CO3）
弱
④ 不稳定性：
⑤ 与水结合：
H2SiO3 SiO2 + H2O
H2SiO3 + H2O = H4SiO4
硅重要的化合物
硅酸盐
1、定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2、典型代表：Na2SIO3
（1）俗称泡花碱（水溶液显碱性） （2）溶于水，其水溶液称为水玻璃，具有黏性，特别易黏住玻璃，所以不能用玻璃塞。 （3）可用来制备硅胶和木材防火剂
Na2O·SiO2
（2）Al2(Si2O5)(OH)4
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教学目标
知识技能：让学生理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质了解其用途；并对硅酸的组成、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；培养学生一定的操作技能。
能力目标：培养学生的阅读能力、自学能力；用对比的方法理解和掌握知识的能力，分析问题的思维能力。
科学思想：通过二氧化硅和硅酸钠知识的学习，培养学生树立物质“结构、性质与用途”间关系。
科学品质：通过展示水晶样品和二氧化硅的结构模型，让学生感受到化学世界里美的感染与激励，激发学生的求知欲和学习兴趣；通过对二氧化硅和硅酸盐用途的讨论，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要；通过对联国陶瓷发展史的讨论，激发学生的爱国热情。
科学方法：培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；由模型入手认识微观结构的方法；能表格来处理资料等科学方法。
重点难点
二氧化硅的结构和化学性质；培养学生的自学能力和对比分析的能力；培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；培养学生用表格处理资料的科学方法。
教学过程
随堂检测
1．你学过的原子晶体有哪些？其中属于化合物的是什么？
2．用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物。
3．下列溶液通入过量的CO2后无沉淀的有。
A．CaCl2 B．Ca(ClO)2 C．Na2SiO3 D．饱和Na2CO3溶液
检测答案
1．金刚石、单晶硅、二氧化硅二氧化硅2．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 3．（A）（B）。