四川省昭觉中学高中化学人教版必修1课件：4.1硅(1)
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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)
氧
化 硅 的
硅 石
存
在 无定形——硅藻土
晶
体
水晶
二
氧
化
硅
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)
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
质
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
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
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
人
教
(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21pptPPT
特性：SiO2＋4HF====SiF4↑＋2H2O
氢氟酸（HF） 是唯一能与 SiO2反应的 酸
O
Si
Si
Si
结构与物质状态变化
SiO2
建筑材料：沙子等
工艺品：水晶、玛瑙等
用
途
光导纤维
制取Si单质
SiO2 + 2C
高温
电炉
Si + 2CO↑
石英砂 焦炭
粗硅
Si（粗）+ 2Cl2 加热 SiCl4
SiCl4 + 2 H2 高温 Si（纯）+ 4HCl
硅酸
活动六、依据碳酸，讨论硅酸制备方案，选用
药品进行实验制取硅酸凝胶
制备原理
选用药品 交流方案
影响凝胶生成的因素：
Na2SiO3溶液浓度 HCl浓度
滴加顺序
温度等
反
现象
应
方
程 观察硅酸 式
物理性质
不溶于水
白色，胶状
硅酸结构
O- O-
O- O- O-
必修1
4-1. 无机非金属材料的主角—硅
（课时1）
初识Si元素 活动一、Si元素在自然界的存在
Si在地壳中含量
Si元素在自然界中主要以 氧化物及硅酸盐的形式存在
以化合态存在 亲氧元素
活动二、Si元素原子结构
豪 Si
门 二 杰
C
最外层 4e-
相似
C--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。 Si—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-
O-
O-
O- O- O-
OH OH OH OH OH
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅(第一课时)》实用课件
一、二氧化硅(silicon dioxide)
水晶
玛瑙
请根据SiO2的存在和应用思考:
二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的？
1.物理性质：硬度大，熔沸点高，不溶于水
2.结构
Si O
基本结构单元
二氧化硅晶体结构
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。
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=高=温=CO2 +Na2SiO3
高温
SiO2+CaCO3===CO2 +CaSiO3
玻璃成分主要是 Na2SiO3 、
CaSiO3 、SiO2 无固定熔点
你知道玻璃上美丽的花纹是怎么来的吗 ？
④ 与酸只与HF反应（特性）
思考：阅读资料卡片，比较碳、硅亲合氧
？ 的能力及硅在自然存在形式？
①硅的亲氧性强于碳的亲氧性。
②因此硅元素在氧化气氛包围的地球上， 硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。
一、二氧化硅(silicon dioxide)
水晶 玛瑙
硅藻土
讨论：阅读课本P74-75页试画出由硅石开始 的树状分类图。
硅石
结晶形（石英） 无定形（硅藻土）
有关反应的离子方程式为
.
CaCO3 + 2H+ =Ca2++CO2↑+ H2O
课堂小结
作业：完成有关反应方程式。
17. 一个人只要有梦想，生命就有了依托;一个人只有不懈地追逐着梦想，活着才觉得意义深远，趣味无穷，也才能将生命的潜能发挥到极致。 7. 怠惰是贫穷的制造厂。 7. 怠惰是贫穷的制造厂。 17. 成功是什么?就是走过了所有通向失败的路，只剩下一条路，那就是成功的路。 16. 凡事不要说“我不会”或“不可能”，因为你根本还没有去做! 17. 只有在苦难中，才能认识自我。——希尔蒂 19. 人生就要抗争，需要抗争!与病魔抗争!与逆境抗争!与命运抗争!与天斗，与地斗，与人斗!在抗争中奋斗，在奋斗中实现理想!突破羁绊，这 时自己才有新的人生超越! 4. 正是这些平凡的人生，却构成了伟大的历史。 10. 伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。 11. 只有毅力才会使我们成功……而毅力的来源又在于毫不动摇，坚决采取为达到成功所需要的手段(闪点)。 6. 快乐是一时的。幸福是值得反复回味的。 6. 想干出一番事业，学习有所建树，就要做好进阶挑战甚至面对失败的准备，坚持不解地执行预定的计划，不断向着自己的目标前进。这样 才有成功的希望，才能脚踏实地，一步一个脚印向着自己的梦想的比彼岸勇往直前。
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
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)
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
生
物
陶
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
人教版高中必修一化学课件：4.1硅 (共33张PPT)
主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化 再急速冷却
陶瓷 （china）
生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O ） 生产设备：陶瓷窑 生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却 主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、
绝缘、易成型
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）
传统无机非 金属材料 无机非金 属材料
新型无机非 金属材料
陶瓷
玻璃
水泥
高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷
四、硅单质
1、种类和结构 硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅的结构和金刚 石类似。
3、化学性质 常温下，硅的化学性质不活泼。除F2 、HF和强碱 外，均不反应。加热或者高温时，可与某些非金属 单质反应。
思考 二氧化硅难溶于水，又
不与水反应，那么，如何制 得硅酸呢？
实验探究
实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞， 再滴入稀盐酸
现象 结论
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有白色胶状物质产生
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （胶体）+2NaCl
结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物制可备防火木材防 火剂的原料
2、硅酸盐组成表示
1、将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。氧化物书写顺序：
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
2、氧化物之间用“·”隔开
3、在氧化物前面按化学式中的比例添加系数
硅酸钠（Na2SiO3) Na2O ·SiO2
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化 再急速冷却
陶瓷 （china）
生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O ） 生产设备：陶瓷窑 生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却 主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、
绝缘、易成型
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）
传统无机非 金属材料 无机非金 属材料
新型无机非 金属材料
陶瓷
玻璃
水泥
高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷
四、硅单质
1、种类和结构 硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅的结构和金刚 石类似。
3、化学性质 常温下，硅的化学性质不活泼。除F2 、HF和强碱 外，均不反应。加热或者高温时，可与某些非金属 单质反应。
思考 二氧化硅难溶于水，又
不与水反应，那么，如何制 得硅酸呢？
实验探究
实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞， 再滴入稀盐酸
现象 结论
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有白色胶状物质产生
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （胶体）+2NaCl
结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物制可备防火木材防 火剂的原料
2、硅酸盐组成表示
1、将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。氧化物书写顺序：
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
2、氧化物之间用“·”隔开
3、在氧化物前面按化学式中的比例添加系数
硅酸钠（Na2SiO3) Na2O ·SiO2
人教版高中化学必修1课件：4.1无机非金属材料的主角—硅(第1课时) (共43张PPT)
一、二氧化硅和硅酸
（3）化学性质
（a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一 能跟其反应的酸） 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O （b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。 与强碱反应： 2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应： SiO2+CaO===CaSiO3 (所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。) HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用 玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
一、二氧化硅和硅酸
活动与探究：
硅酸是一种比碳酸还要弱的酸。请 利用中学实验室常见的仪器及药品，设
计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳 酸弱，并完成一份实验报告。
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
合作讨论：
CO2通入下列各溶液中，无明显 现象发生的是（ A） A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 D、饱和碳酸钠溶液
1、二氧化硅
（1）存在
水晶
结晶形：石英
硅石（12%）
无定形
玛瑙
一、二氧化硅和硅酸
石英
水晶
一、二氧化硅和硅酸
紫水晶 黄水晶
茶水晶
蔷薇石英
一、二氧化硅和硅酸
玛瑙
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
光 导 纤 维
光缆
一、二氧化硅和硅酸
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品
现 象 结 论 方程式
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（一）硅在自然界的存在与物理性质 硅在地壳中的含量仅次于氧；在自然界中无游离态的硅； 单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体， 熔沸点高、硬度大。 （熔沸点 ： 金刚石＞硅） 是良好的半导体。
（二）硅的化学性质
硅的许多化学性质与碳相似，常温下较稳定，不与O2、Cl2、 硫酸、硝酸等反应。加热时，能与O2、Cl2等反应 常温下与强碱反应
都属于酸性氧化物
CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O
CaO＋SiO2
高温
CaSiO3
学科网
SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O
不反应
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
特性：
①不能与水反应生成硅酸。 ②能与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
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。 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓
思考: 分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中 有何现象? Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
工业上制玻璃的原理
高温
传统硅酸盐陶瓷：
具有特殊功能的含硅物质： ①、碳化硅:（SiC俗称金刚砂）， 具有金刚石的结构。硬度很大， 用作砂纸、砂轮的磨料。 ②、硅 钢 （铁合金）导磁性良好， 用作变压器铁芯。
③硅橡胶
(最好的既耐高温又耐 低温的橡胶)
④分子筛
学科网
（具有均匀微孔结构
的铝硅酸盐。）
三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)
+4
氧化物 硅酸盐
主要存在形式
Si无单质状态
（1） 硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子， 所以硅和碳主要形成四价化合物。
（2）碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。
碳的单质
石墨 硅的氧化物及硅酸盐
金刚石
C60
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2 ）
（1）存在 存在：石英、水晶、玛瑙、沙子等无定形二氧化硅 科学视野 （2）二氧化硅的结构 教材P75 （3）二氧化硅的用途
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 （制备木材防火剂的原料）
科学视野
硅酸盐的丰富性和多样性（阅读教材）
4.硅酸盐材料
阅读教材P78 ，填写下列表格
原料 陶瓷 玻璃 水泥
黏土 纯碱、石灰石、石英 石灰石、黏土、石膏
高温
设备
玻璃窑 水泥回转窑
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2
两个推动人类文明的材料
＊最早使用的材料是陶
＊ 1958年集成电路诞生
Zx.xk
核心元 素
硅 ？
第一节 无机非金属材料的主角─ ─硅
从原子结构认识硅 教材P74
碳（C）
原子结构示意图 主要化合价
Z.x.x. K
硅（Si）
+14 2 8 4
+6 2 4
+2 、+4
石灰岩 碳酸盐 碳的氧化物 C有单质状态
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
（了解） 加热时，能与O2、Cl2等反应
Si + O2 == SiO2 （三）硅的工业制法
※
△
Si + 2Cl2 == SiCl4
SiO2 + 2C = Si + 2CO↑
△
高温下，用碳还原二氧化硅制得粗硅
C 过量，还可能生成SiC (金刚砂）
讨论：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
C.硫酸
D.苛性钠溶液
2、硅酸（H2SiO3）
H2SiO3是SiO2的对应水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐），是 一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。 （1） 制取 (较强酸制较弱酸) 滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由 红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。
高温
SiO2 + 3C == SiC + 2CO↑
了解：粗硅提纯
Si + 2Cl2 == SiCl4 SiCl4 + 2H2 == Si+ 4HCl
△
△
（四）硅的用途 大规模集成电路 太阳能电池
硅芯片
讨论1：下列叙述正确的是（
高温
）
A. CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B. 因为CaCO3+SiO2 ==== CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性 比碳酸强 C. CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D. SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅
属于两性氧化物
讨论2：下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选 项是（ ）
讨论3： B
水晶 自然界 中的 SiO2 石英
学科网
玛瑙 石英砂
天 然 水 晶
பைடு நூலகம்
天然玛瑙
石英研钵
坩埚
饰物、工艺品
光导纤维
光 学 纤 维 胃 镜
1、根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何? 2、回忆CO2的化学性质，尝试推断SiO2化学性质?
（4）物理性质 是一种坚硬难熔的固体，不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。
（5）化学性质
二氧化碳 CO2
物质类别 与碱性氧 化物反应 与碱反应 与水反应
二氧化硅 SiO2
④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的
是( B )
A．①②③④
B．②④
C．①②③
D．②③
二、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 1、存在：地壳岩石的主要成分 2、表示方式：用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示 3、大多数硅酸盐都难溶于水，常见易溶于水：硅酸钠。
Na2SiO3俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃。水玻璃为无色粘稠液体， 是一种矿物胶，用作粘合剂，也可用作耐火材料及防腐剂。 [实验4-2] 放入蒸馏水 现象 结论 当水分蒸发后燃烧 放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后不易燃烧
（2）化学性质 硅酸是不溶于水的极弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸碱 指示剂变色。
H2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O Δ H2SiO3== SiO2 + H2O
（3）用途 “硅胶”常用做干燥剂。
也可用做催化剂的载体。
干燥硅胶
湿硅胶
硅胶干燥剂
讨论：将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液；
晶体硅：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体， 熔沸点高、硬度大。 （熔沸点 ： 金刚石＞硅） 是良好的半导体。
（二）硅的化学性质
硅的许多化学性质与碳相似，常温下较稳定，不与O2、Cl2、 硫酸、硝酸等反应。加热时，能与O2、Cl2等反应 常温下与强碱反应
都属于酸性氧化物
CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O
CaO＋SiO2
高温
CaSiO3
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SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O
不反应
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
特性：
①不能与水反应生成硅酸。 ②能与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
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。 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓
思考: 分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中 有何现象? Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
工业上制玻璃的原理
高温
传统硅酸盐陶瓷：
具有特殊功能的含硅物质： ①、碳化硅:（SiC俗称金刚砂）， 具有金刚石的结构。硬度很大， 用作砂纸、砂轮的磨料。 ②、硅 钢 （铁合金）导磁性良好， 用作变压器铁芯。
③硅橡胶
(最好的既耐高温又耐 低温的橡胶)
④分子筛
学科网
（具有均匀微孔结构
的铝硅酸盐。）
三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)
+4
氧化物 硅酸盐
主要存在形式
Si无单质状态
（1） 硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子， 所以硅和碳主要形成四价化合物。
（2）碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。
碳的单质
石墨 硅的氧化物及硅酸盐
金刚石
C60
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2 ）
（1）存在 存在：石英、水晶、玛瑙、沙子等无定形二氧化硅 科学视野 （2）二氧化硅的结构 教材P75 （3）二氧化硅的用途
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 （制备木材防火剂的原料）
科学视野
硅酸盐的丰富性和多样性（阅读教材）
4.硅酸盐材料
阅读教材P78 ，填写下列表格
原料 陶瓷 玻璃 水泥
黏土 纯碱、石灰石、石英 石灰石、黏土、石膏
高温
设备
玻璃窑 水泥回转窑
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2
两个推动人类文明的材料
＊最早使用的材料是陶
＊ 1958年集成电路诞生
Zx.xk
核心元 素
硅 ？
第一节 无机非金属材料的主角─ ─硅
从原子结构认识硅 教材P74
碳（C）
原子结构示意图 主要化合价
Z.x.x. K
硅（Si）
+14 2 8 4
+6 2 4
+2 、+4
石灰岩 碳酸盐 碳的氧化物 C有单质状态
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
（了解） 加热时，能与O2、Cl2等反应
Si + O2 == SiO2 （三）硅的工业制法
※
△
Si + 2Cl2 == SiCl4
SiO2 + 2C = Si + 2CO↑
△
高温下，用碳还原二氧化硅制得粗硅
C 过量，还可能生成SiC (金刚砂）
讨论：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
C.硫酸
D.苛性钠溶液
2、硅酸（H2SiO3）
H2SiO3是SiO2的对应水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐），是 一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。 （1） 制取 (较强酸制较弱酸) 滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由 红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。
高温
SiO2 + 3C == SiC + 2CO↑
了解：粗硅提纯
Si + 2Cl2 == SiCl4 SiCl4 + 2H2 == Si+ 4HCl
△
△
（四）硅的用途 大规模集成电路 太阳能电池
硅芯片
讨论1：下列叙述正确的是（
高温
）
A. CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B. 因为CaCO3+SiO2 ==== CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性 比碳酸强 C. CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D. SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅
属于两性氧化物
讨论2：下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选 项是（ ）
讨论3： B
水晶 自然界 中的 SiO2 石英
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玛瑙 石英砂
天 然 水 晶
பைடு நூலகம்
天然玛瑙
石英研钵
坩埚
饰物、工艺品
光导纤维
光 学 纤 维 胃 镜
1、根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何? 2、回忆CO2的化学性质，尝试推断SiO2化学性质?
（4）物理性质 是一种坚硬难熔的固体，不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。
（5）化学性质
二氧化碳 CO2
物质类别 与碱性氧 化物反应 与碱反应 与水反应
二氧化硅 SiO2
④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的
是( B )
A．①②③④
B．②④
C．①②③
D．②③
二、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 1、存在：地壳岩石的主要成分 2、表示方式：用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示 3、大多数硅酸盐都难溶于水，常见易溶于水：硅酸钠。
Na2SiO3俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃。水玻璃为无色粘稠液体， 是一种矿物胶，用作粘合剂，也可用作耐火材料及防腐剂。 [实验4-2] 放入蒸馏水 现象 结论 当水分蒸发后燃烧 放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后不易燃烧
（2）化学性质 硅酸是不溶于水的极弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸碱 指示剂变色。
H2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O Δ H2SiO3== SiO2 + H2O
（3）用途 “硅胶”常用做干燥剂。
也可用做催化剂的载体。
干燥硅胶
湿硅胶
硅胶干燥剂
讨论：将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液；