人教版高中化学高一化学必修一PPT课件无机非金属材料的主角-----硅

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人教版化学必修一4.1无机非金属材料的主角--硅(共59张PPT)

人教版化学必修一4.1无机非金属材料的主角--硅(共59张PPT)


化 硅 的
硅 石

在 无定形——硅藻土


水晶




玛瑙
玛瑙
硅藻土 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354 处,总保有储量矿石3.85亿吨.仅次于美 国,居世界第2位。在地区分布上,以吉 林最多,占全国储量的54.8%,云南、福 建、河北等地次之。
2.二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能加
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角----硅
硅在地壳中的含量
硅 的 存 在
金属在地壳镁中2.的00%含量钠2.74% 1
其他 1.20%
氢0.16%
2 钾2.47% 钙3.45% 铁4.75% 3
4
氧48.6%
5Leabharlann 硅26.3%67 铝7.73% 8
9
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。
上SiO2在自然界的广泛存在,因此从 古到今都被人类广泛地应用。
石英制品
水晶
石英、玛瑙
二氧化硅用来制光导纤维
光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。 制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于 通讯、传感、测量等,光纤通讯的优点就是通信容量大, 一对光纤上可同时传送3万门电话。
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人教版高中化学必修一4.1无机非金属材料的主角:硅课件(共77张PPT) (1)

人教版高中化学必修一4.1无机非金属材料的主角:硅课件(共77张PPT) (1)

加稀盐酸后溶液变
为无色,有
不溶于水的白
白色的胶状沉淀生成 色固体
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式:
Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl

Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式:
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+ H2SiO3↓
说明 酸性:碳酸比硅酸强

与碱性氧化物 反应
高温
CO2+Na2O=Na2CO3 SiO2+ CaO =CaSiO3
与酸
——
只与氢氟酸反应
用途
人工降雨,灭火,饮料等
光纤等
课堂练习
1、 实验室有五种试剂,根据它们各自的 性质,必须选择适当的试剂瓶盛放,请在对应 的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。
试剂
二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸
【 讨论 】为什么实验室中盛放碱液的试 剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?(玻璃中含 有SiO2)
一、二氧化硅
5.化学性质: ① 是 酸 性氧化物
俗称水玻璃, 我是粘结剂

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O
注意:保存碱性试剂只能用橡皮塞,酸性试剂用玻璃塞
高温 SiO2+CaO == CaSiO3
第四章 非金属及其化合物
●梳理导引
1.硅元素的存在和硅原子的结构


(1)硅元素的存在
版 化
在 自 然 界 中 硅 全 部 以 ___化__合___ 态 存 在 , 硅 是 构 成 学
___岩__石___和许多矿物的基本元素,在地壳中的含量仅次于
____氧____,达到__2_6_._3_%__。硅的__氧__化__物__和___硅__酸__盐_ 是硅的

人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt

人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt
明朝未及,我只有过好每一个今天,唯一的今天。
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢(先别急着纠正我的错误,你确实可以在评判过去中学到许多)。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢?为何不及时行乐呢?如果你的回答是“不”,那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们:不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说:“靠,我真失败,我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做,他们都会反反复复,一次一次地尝试。如果一条路走不通,那就走走其他途径,不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质,没有人生来害怕失败,记住这一点。宁愿做事而犯错,也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难,但是随着时间的流逝,你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机,所以当你觉得做某事还不是时候,先做起来再说吧。喜欢追梦的人,切记不要被 梦想主宰;善于谋划的人,切记空想达不到目标;拥有实干精神的人,切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意,明天不再升起;月亮不会因为你的抱怨,今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛,不等于世界就漆黑一团;蒙住别人的眼睛,不等于光明就属于自己!鱼搅不浑大海,雾压不倒高山,雷声叫不倒山岗,扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长,总高不过它的脑袋。人的脚指头再长,也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想!以前认为水不可能倒流,那是还没有找到发明抽水机的方法;现在认 为太阳不可能从西边出来,这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的,没有做不到的!不是井里没有水,而是挖的不够深;不是成功来的慢,而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧,放弃一样东西则需要勇气!终而复始,日月是也。死而复生,四时是也。奇正相生,循环无端,涨跌相生,循环无端,涨跌相生,循环 无穷。机遇孕育着挑战,挑战中孕育着机遇,这是千古验证了的定律!种子放在水泥地板上会被晒死,种子放在水里会被淹死,种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选

人教版高中化学必修一第四章 第一节 无机非金属材料的主角—硅 课件 (共35张PPT)

人教版高中化学必修一第四章 第一节 无机非金属材料的主角—硅 课件 (共35张PPT)

二、二氧化硅的化学性质:
二氧化硅的晶体结构
O
Si
立体网状结构
结构稳定,性质不活泼
1.与氢氟酸反应 SiO2 + 4 HF==SiF4
+ 2 H2O
思考: 实验室如何保存氢氟酸? 用途: 工艺师经常利用这个原理雕刻玻璃或刻蚀石 英制作工艺品
2.与强碱反应
SiO2 + 2 NaOH =Na2SiO3+H2O
第一节 无机非金属材料的 主角——硅
【第一课时】
岩石
沙土
硅元素的存在形式:亲氧性


氧化物:二氧化硅 硅酸盐:硅酸钙等
结晶的二氧化硅:石英
无色透明的石英——水晶(高纯度的SiO2)
有彩纹的石英:玛瑙
玛瑙
玛瑙手链
一、二氧化硅的物理性质:
无色透明 硬度大 熔点高:1600~1700℃ 不溶于水
练习巩固:下列说法正确的是( B) A.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,所 以二氧化硅能于水生成对应的硅酸 B.二氧化碳能与硅酸钠溶液反应生成硅酸, 说明碳酸酸性比硅酸强 C.二氧化硅常温下能与强碱或碱性氧化物反 应 D.二氧化硅的空间结构决定了它不能与任何 物质反应

小结
二氧化硅:
1.结构:立体网状结构 2.化学性质:稳定 (与酸、碱、碱性氧化物的反应) 3.用途(水晶、玛瑙饰品、光学仪器、光纤等)
现象:(1)滴入酚酞,溶液变红 (2)滴入稀盐酸,红色变浅 (3)有透明胶状物生成
二、硅酸盐
1、概念:硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
特点:种类多、结构复杂、化学性质稳定、
多数不溶于水
2、课本P77实验4-2:两张滤纸,分别放入蒸馏水和 Na2SiO3溶液中,取出沥干,置于酒精灯外焰处。 现象:A.蒸馏水:水分蒸发完后滤纸燃烧 B. Na2SiO3溶液:水分蒸发完后滤纸不燃烧

人教版高中化学必修1:无机非金属材料的主角----硅_课件1

人教版高中化学必修1:无机非金属材料的主角----硅_课件1
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
本节主要考点有 Si、SiO2、Na2SiO3、H2SiO3 的性质和用 途及 SiO2 的结构,主要考查知识集中在三个方面,一是硅、 二氧化硅、硅酸盐的用途,二是硅及其化合物的性质,三是 硅及其化合物的制备。由于许多高科技领域的新型无机非金 属材料都与硅有关,预测明年的高考,硅及其化合物知识仍 是命题热点,考查形式会以硅及其化合物知识为载体与基本 理论,和其他元素及化合物相联系综合考查。
一、碳、硅 1.单质的存在形态、物理性质及用途


存在 形态
_游__离 ___态__、__化__合__态__
_化__合__态__
物理 性质
金刚石:_熔__点__高__、__硬__度__大____ 石墨:_硬__度__小__,__电__的__良__导__体___
灰黑色固体,有金属 光泽,熔__点__高__、__硬__度__大 ,有脆性
二、碳、硅的氧化物 1.一氧化碳 CO 是无色无味的有毒气体,不溶于水,可用作气体燃料 和冶金工业的__还__原__剂__。
点燃 (1)燃烧的化学方程式为:_2_C_O__+__O_2_=_=_=_=_=_2_C__O_2__。
△ (2)还原 CuO 的化学方程式为:_C_O__+__C_u_O__=_=_=_=_=_C_u__+_C__O_2。
[答案] A
【生之习】 1.华裔科学家高锟因“在光纤传输信息领域中的突破性 成就”获得 2009 年诺贝尔物理学奖,下列有关硅材料的说法 正确的是( ) A.光纤的主要成分是高纯度的单质硅 B.金刚砂的主要成分是二氧化硅 C.28 g 硅含有 6.02×1023 个电子 D.28Si、29Si、30Si 是不同的核素

人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅 课件(共31张PPT)

人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅 课件(共31张PPT)
B.向烧碱溶液中加入过量SiO2:
SiO2+OH-==HSiO3-
C.晶体硅与氢氧化钾溶液反应:
Si+2OH-+H2O == SiO32-+2H2↑
D.玻璃与氢氟酸溶液反应:
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
3.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,最
适宜的试剂是( )B
A.纯碱溶液
B.盐酸
SiO2+ 4HF== SiF4 +2H2O

思考1:为什么在实验室中盛放NaOH溶液的 试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? (玻璃由Na2SiO3、Ca2SiO3和SiO2熔合而成)
答:玻璃中的SiO2 与NaOH 发生 反应,在瓶口处生成有粘性的物质, 使瓶塞与瓶口粘结而无法打开。
SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
硅结构的平面图
硅的空间网状结构
硅的空间网状结构 与金刚石类似,这 决定了硅有什么物 理性质和化学性质?
立体网状结构
阅读课本P79硅的内容,概括硅的物理性质
二、硅单质
1.硅的物理性质 硅单质分为: 晶体硅 和无定形硅。晶体硅 是一种有金属光泽的灰黑色固体 。熔沸
点 高 ,硬度 大 ,有脆性。
硅在元素周期表中的位置和结构
1 2 3 Na Mg 4 5 6 7
ⅣA
C Al Si P S Cl
Ge Sn Pb
从硅元素在表中的位置可知,硅是 一种良好的半导体材料。
阅读课本P79硅的内容,概括硅的物理性质
一、硅
1.硅的物理性质
硅单质分为: 晶体硅 和无定形硅。晶体硅

人教版高中化学必修一课件-4.1无机非金属材料的主角——硅

人教版高中化学必修一课件-4.1无机非金属材料的主角——硅
OH溶液的试剂瓶为 什么用橡胶塞而不用玻璃塞?( 提示:玻璃中含有SiO2)
戴着水晶手链洗了几次衣服,发现光泽度大 打折扣,什么原因造成的?
水晶性脆,注意防重压、防摔、防高温、 发现水晶饰品有灰尘切勿使用羽毛刷子 ,要以轻软而不含绒毛的布料轻拂除尘, 不要用力拂拭,以免磨损水晶。 ◆请不要佩戴水晶首饰洗澡,洗碗, 游泳!若清理不善,水气和化学物品 (特别是如: 沐浴露,洗洁精等碱性洗涤剂) 均会贴附在水晶表面,令水晶变得暗哑
现象 结论
滴入酚酞后溶液变为红色,再滴入稀盐酸,溶液由 红色变浅或至无色,同时有白色胶状物质产生。
a、Na2SiO3溶液呈碱性; b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白 色胶状沉淀硅酸。
化学方程式 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
第一节 无机非金属材料的主角---硅
第一课时
+14 2 8 4
O-48.60%
Si-26.30%
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。
【解决三个问题】
1、水晶手链戴着它洗了几次衣服,发 现光泽度大打折扣,原因是什么?
2、玻璃瓶上精美的图案是怎么雕刻上 去的?
分析以上制取原理 。
强酸制 取弱酸
研究性学习 探究碳酸与硅酸的酸性强弱
可供选择的试剂:稀硫酸、稀盐酸、大理石、 碳酸钠固体、硅酸钠溶液
可供选择的仪器:试管、橡皮塞、酒精灯、 导气管、
小组讨论交流,完成方案设计
探究碳酸与硅酸的酸性强弱设计
试剂 仪器
设计原理

人教版高一化学必修一课件 4.1 无机非金属材料的主角-硅 (共32张PPT)

人教版高一化学必修一课件 4.1 无机非金属材料的主角-硅 (共32张PPT)

化学方 Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+2NaCl 程式 离子方 SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ 程式
实验·探究
问题1:怎样以石英(SiO2)为主要原料制取硅酸? 问题2:硅酸的酸性比盐酸弱,那么硅酸酸性与碳酸相比较如何 呢?请你设计一个实验论证你的推断。 可溶性硅酸盐与CO2反应生成不溶于水的硅酸 Na2SiO3 + CO2+H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓
无机非金属材料
科学视野
硅酸盐产品 制造原料 主要设备 生产条件 主要成分 水泥
硅酸盐产品简介
陶瓷 黏土、石英砂 玻璃
黏土、石灰石、
石膏 水泥回转窖 高温煅烧 硅酸三钙、硅酸 二钙、铝酸三钙
纯碱、石灰石、石
英 玻璃窖
高温烧结 复杂,主要是硅酸盐
高温熔融 硅酸钠、硅酸钙、 二氧化硅
生产共同点
都在高温下,发生了复杂的物理和化学变化,原料都有含硅的 物质,产品都含有硅酸盐,且都是混合物。
高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
科学视野
透明氧化铝陶瓷
高压钠灯
科学视野



瓷 应 用
交流·研讨
4、硅单质
(1) 存在:硅有晶体硅和无定形硅两种。
(2) 物理性质:晶体硅的结构类似于金刚石, 熔点(1410℃)和沸点都很高,硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
(3)化学性质:常温下硅单质的化学性质不活泼
实验·探究
2.化学性质
① 酸性氧化物 SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O
SCaSiO3
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一、二氧化硅
3.应用
SiO2的网状结构决定它具有优良的物理化学性能,加上SiO2 在自然界的广泛存在,因此从古到今都被人类广泛地应用着
饰 品
水晶制品
玛瑙制品
二氧化硅的用途
光 学 纤 维 胃 镜
一、二氧化硅
思考与交流
根据SiO2的存在和应用,请你分析以下问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何?
高温 SiO2+CaO == CaSiO3 SiO2+H2O ≠不能与水反应
一、二氧化硅
5.化学性质: ② 弱氧化性
SiO2+2C
高温
=
Si+2CO↑(制取粗硅)
玻璃成分要是 Na2SiO3 、 CaSiO3 、SiO2 无固定熔点
氧化剂和还原剂的物质的量之比?
③与碳酸盐反应制玻璃 SiO2+Na2CO3===CO2 +Na2SiO3 SiO2+CaCO3===CO2 +CaSiO3
不能反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 高温 SiO2+ CaO =CaSiO3
与碱反应
与碱性氧化物 反应
CO2+Na2O=Na2CO3
与 酸
用 途
——
人工降雨,灭火,饮料等
只与氢氟酸反应
光纤等
二、硅酸 1.硅酸的制备
发散思维:硅和碳同一主族,都为+4价,碳酸 制取与硅酸制取应有一定相似之处 方案1:利用SiO2与水反应制取
Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式: Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO ; 3↓
二、硅酸
1.制备
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +NaCl
2.物理性质 白色的不溶于水的固体 3.化学性质
极弱酸性,比碳酸还弱,不能使指示剂变色
不稳定性 H2SiO3= SiO2 +H2O
试剂
二氧化硅
试剂瓶
细口磨口塞
氢氧化钠溶液
氢氟酸
广口瓶
细口塑料瓶
浓硫酸
细口橡皮塞
二氧化碳与二氧化硅比较
化学式 状 态 熔沸点 硬度 水溶性 化 学 性 质
与水反应
二氧化碳 CO2 气 态 熔沸很低 能溶于水
CO2 + H2O = H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅 SiO2 固 态 熔点高,硬度大 不溶于水
第一节 无机非金属材料的主角 ——硅
硅 的 原 子 结 构
+14
2 8 4
碳是构成有机物的主要元 素,硅和碳一样,最外层电子 数都为4,其原子既不易失 去又不易得到电子,主要形 成四价的化合物.
一、二氧化硅
1.存在
地球上存在的二氧化硅叫 硅石 ,约占地壳总质量 的 12% ;其存在形态有 结晶形 和 无定形两大类。 结晶形 (石英) 水晶(无色透明) 玛瑙(彩色条纹)
4.物理性质:硬度大,熔沸点高,不溶于水 5.化学性质: 很稳定 .
.
【 讨论 】为什么实验室中盛放
碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃 塞?(玻璃中含有SiO2)
一、二氧化硅
5.化学性质: ① 是酸性氧化物
俗称水玻璃, 我是粘结剂 哦
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O
注意:保存碱性试剂只能用橡皮塞,酸性试剂用玻璃塞
H2SiO3
D、 SiO2
Na2SiO3
课堂练习
3.在既能溶解金属氢氧化铝又能溶解二氧化 硅的无色溶液中,能大量共存的是( B ) A. Na+、Al3+、NO3-、Cl- B. K+、Na+、Cl-、SiO32- C. Fe2+、K+、SO42-、Cl- D. Na+、HCO3-、K+、NO3- 4.CO2通入下列各溶液中,不会产生难溶物的是( D ) A、水玻璃 B、石灰水 C、饱和Na2CO3 D、CaCl2
高温 高温
一、二氧化硅
5.化学性质: ④ 与酸只与HF反应(特性) SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
此反应可用于工 艺上雕刻玻璃, 保存氢氟酸只能 用塑料瓶
二氧化硅既能与氢氧化钠反应又能与 氢氟酸反应,能否说二氧化硅是两性 两性氧化物?
课堂练习 1、 实验室有五种试剂,根据它们各 自的性质,必须选择适当的试剂瓶盛放, 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间 进行连线。

硅酸用途
生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶,经干燥 脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”。常常用 做干燥剂。
干燥硅胶
湿硅胶
三、硅单质
1、存在:硅有晶体硅和无定形硅两种。 2、物理性质:晶体硅的结构类似于金刚石, 熔点(1410℃)和沸点都很高,硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
3、化学性质:常温下硅单质的化学性质不活泼 Si + O2 === SiO2
硅 石
沙子
无定形(硅 藻土)
பைடு நூலகம் 水晶
玛瑙
主要成份: SiO2
主要成份:
SiO2
一、二氧化硅
2.结构
Si O
二氧化硅晶体结构 基本结构单元
SiO2晶体的基本结构单元呈 四面体 形,每个Si原子周围 结合 4 个O,每个O原子跟 2 个Si相结合,Si与O原子 按 1:2 的比例组成 立体网状 的晶体。 用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比, 不是分子式是化学式,晶体中不存在单个SiO2分子。
方案2:强酸制弱酸
提示:酸性:HCI>H2CO3>H2SiO3
二、硅酸 1.硅酸的制备
实验操作 实验现象 结论
Na2SiO3溶液呈 碱 性,硅酸是一种
不溶于水的白 白色的胶状沉淀生成 色固体
滴加酚酞试液后 溶液呈红 色 ,滴 加稀盐酸后溶液变 为无色,有
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式: Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +2NaCl ;
4、制法 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
高温
硅单质
5.用途
晶体硅的导电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
电脑的中央处理器(CPU)
课堂练习
2.下列变化中不能一步实现的是
C
A、Na2SiO3 B、H2SiO3
C、SiO2
H2SiO3 SiO2
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