无机非金属材料的主角
人教版高一化学必修一无机非金属材料的主角-----硅
为发生下列反应：
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓ （2）硅酸钠化学性质 硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃烧， 不易被腐蚀，热稳定性好。
-1-
①与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓ ②与盐反应 CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl （3）用途
硅 石
沙子
无定形（硅 藻土）
水晶
水 晶
玛瑙
主要成份： SiO2
主要成份：
SiO2
第四章
非金属及其化合物
(2)结构
二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结
1:2 ，不存在 构，晶体中硅原子和氧原子的个数比为 ________
单个的 SiO2 分子。在 SiO2 晶体中，每个 Si 原子周围结合
C
人 教 版 化 学
B．镁橄榄石 Mg2SiO4 表示为2MgO·SiO2
C．钾长石 KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2 D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O 提示：顺序为：活泼金属氧化物、二氧化硅、水。
5、硅酸钠（Na2SiO3） （1）、硅酸钠的物理性质
不 二氧化硅是坚硬、难熔的固体，________ 溶于水， 不导电，纯净的二氧化硅晶体无色透明。
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
人 教 版 化 学
人教版高中化学必修二5.3.2《新型无机非金属材料》练习题含答案
《新型无机非金属材料》练习题含答案1.硅被誉为无机非金属材料的主角。
下列物品用到硅单质的是( )A.陶瓷餐具B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维答案C2.“5G”时代的到来，以光导纤维为基础的高速信息通道更加显得重要。
下列物质中用于制造光导纤维的材料是( )A．铜合金B．陶瓷C．硅D．二氧化硅答案 D3． 2019年2月，华为发布了制造出首款5G折叠屏手机的消息。
下列说法错误的是（）A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅B．用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性C．镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点D．手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料答案 A4.下列关于新型无机非金属材料的说法中，不正确的是( )A．高纯硅可用于制造半导体材料B．压电陶瓷属于新型无机非金属材料，能实现机械能和电能的相互转化C．碳纳米材料的主要成分是碳单质，包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆答案 D5.下列叙述中正确的是( )A．自然界中存在大量的单质硅B．水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D．自然界中硅元素都存在于石英中答案 B6.下列说法正确的是( )A．硅材料广泛应用于光纤通信B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案A7.有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是( )A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀，可用于制造火箭发动机C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听答案 A8．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N 4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合答案 D9．开发新材料是现代科技发展的方向之一。
高中化学_无机非金属材料的主角——硅教学设计学情分析教材分析课后反思
【教学设计】无机非金属材料的主角——硅一、知识与技能1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途。
2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。
二、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。
2、活动探究，通过硅与碳，二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
三、情感态度与价值观1、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质，性质决定用途。
2、通过学生对二氧化硅及用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。
四、教学重点硅、二氧化硅的性质、用途五、教学难点二氧化硅的性质、结构六、教学过程1、【导入】观看课件和图片，引入本节课内容，一起学习本节课的学习目标2、阅读教材P107—P108,完成学案【基础自学】部分3、通过硅的微课自学单质硅的性质及用途，总结硅的性质（一）单质硅及半导体材料1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体2、化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼；加热加热时，可与某些非金属单质反应Si+O2=SiO23、硅的制备：高温SiO2 +2C=== Si + 2CO4、硅的用途:晶体管、集成电路、计算机芯片、太阳能电池【过渡】硅在自然界中是以化合态存在，主要有二氧化硅和硅酸盐等，我们首先来学习一下（二）二氧化硅的性质及用途。
11、自然界中的存在图片展示石英，沙子，玻璃，玛瑙等2、物理性质固体、熔沸点高、硬度大、不溶于水3、化学性质【学生讨论】根据下列问题，预测SiO2的化学性质:(1)二氧化硅属于哪类物质？(2)这类物质都有哪些化学性质？(3)二氧化硅可以和哪些物质反应?学生黑板展示讨论结果，找其他小组同学评价【总结】a、、酸性氧化物：（1）与强碱发生反应。
2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O（2）与碱性氧化物反应：高温SiO2+CaO=CaSiO3（3）与水的反应SiO2不与水反应（沙子不溶于水）b、弱氧化性高温SiO2 +2C=== Si + 2COc、特性:常温与氢氟酸反应，用于刻蚀玻璃4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O(盛HF溶液不能用玻璃瓶）4、二氧化硅的用途阅读课本自学光导纤维【思考】展示玻璃瓶塞NaOH试剂瓶和橡胶塞NaOH试剂瓶，思考为什么瓶子打不开呢？学习Na2SiO3的性质及其用途【小结】对比SiO2与CO2的异同点【当堂检测】完成以下题目1、下列物质不属于无机非金属材料的是（）A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 铝合金2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液4、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是（）A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 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．碳元素有能导电的单质【学情分析】本节课的教学对象为高一学生，具备一定的收集处理信息的能力，同时又都乐于展示自我。
硅
2.硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形两种。 是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点 1410℃，硬度大、有脆性，在常温下化学 性质不活泼。 处于金属与非金属的过渡位置。 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间， 是良好的半导体材料
3、硅的化学性质： 不活泼 氧化剂Cl2、O2、浓H2SO4、浓HNO3等常温下 都不与硅起反应。 (1)常温下: ①Si+2F2=SiF4 ②Si+4HF= SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
（3） 具有生物特性。有些新型无机非金属
材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织 有较好的适应性，可直接植入人体内，用这 类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应 用在医疗上。
人 造 关 节
（4） 一些新型无机非金属材料可以作
为半导体、导体、超导体等，一些绝缘 性材料常被用于集成电路的基板。我国 高温超导材料的研究处于世界领先水平
第三章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角-------硅
硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧 相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅 主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式 存在。
主要存在于：
硅石，玛瑙，水晶，石英
水晶
玛瑙
硅石
石英
一、硅
1.硅的原子结构
+14
2 84
硅原子的最外层有4e-， 既不容易失去e-，也不容易得到e-
（2）高温下，化学性质较活泼
高温 ①
Si+2Cl2===SiCl4
高温
②
Si+O2===SiO2
高温
③
Si+C===SiC
无机非金属材料的主角——硅课件高考大一轮复习化学
(4)烧结黏土制陶瓷不涉及化学反应 ( × )
(5)氢氟酸刻蚀玻璃的过程不涉及化学变化 ( × )
(6)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 ( × )
(7)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 ( √ )
(8)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 ( √ )
考点一
考点二
核心考点
基础梳理 考点突破
-21-
1.无机非金属材料的分类
传统无 玻璃 有抗腐蚀性、耐高温的优点,但
机非金 水泥 质脆,经不起热冲击
属材料 陶瓷
新型无 机非金 属材料
高温陶瓷 光导纤维 压电陶瓷 生物陶瓷
考点一
考点二
核心考点
基础梳理 考点突破
-22-
2.硅酸盐改写成氧化物形式的方法 (1)氧化物的书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二 氧化硅→水。 (2)氧化物前计量数的配置原则:按配置前后原子个数守恒原则配 置各氧化物的计量数,且不同氧化物间以“·”隔开。 不(能3)写当成氧化12K物2O计·12量Al数2O出3·3现Si分O2数,应时写应成化K为2O整·A数l2,O如3·钾6S长iO石2。:KAlSi3O8
-2-
考纲要求:1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握 其主要性质及其应用。 2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。
核心考点
-3-
考点一
考点二
基础梳理 考点突破
碳、硅单质及其重要化合物的性质和用途 1.碳、硅单质 (1)原子结构、自然界存在形态、物理性质及用途。
物质 碳
一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体,常用于电子元件
考点一
考点二
核心考点
基础梳理 考点突破
2020高考化学一轮复习专题4-1 无机非金属材料的主角-硅(教案)含答案
第１讲无机非金属材料的主角 —硅考纲要求：1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。
[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板 SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 3．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2C O↑考点一 应用广泛的非金属单质——硅[教材知识层面]1．硅元素的原子结构硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。
2．硅单质的性质 (1)物理性质：硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。
(2)化学性质——还原性。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2△,SiO 2。
3．硅单质的用途半导体材料、太阳能电池、合金材料。
[高考考查层面]命题点1 硅单质的特性非金属的一般规律 硅的特性硅还原性强于碳2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H 2 硅可与强碱溶液反应产生H 2： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ 非金属一般不与非氧化性酸反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑[典题示例]判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
无机非金属材料的主角PPT教学课件
3、 物理性质
化学式 的意义 状态 硬度
水溶性
熔沸点 相同点
二氧化碳 CO2
表示二氧化碳 分子及其组成
气态
二氧化硅 SiO2
表示二氧化硅晶体 中硅氧原子个数比
固态
很小
很大
能溶于水
不溶于水
很低
很高
都属酸性氧化物
4、化学性质（通常很不活泼）
（1）. 具有酸性氧化物的通性
与强碱反应生成盐和水
SiO2
＋
1．下列物质中：①NaCl ②Na2O ③CH3COOH ④CO2
⑤NaHCO3 ⑥NH3·H2O ⑦Fe ⑧金刚石 ⑨Cl2 ⑩澄
清石灰水 ⑪NaOH
属于混合物的是 ⑩ ；属于单质的
有 ⑦⑧⑨
；属于酸性氧化物的有 ④ ；属
于酸式盐的有 ⑤ ；属于碱的有 ⑥⑪ .
2．氨气的化学式为 NH3
，电子式为
析以下说法：①油脂的硬化属于化学变化；②沼气和水煤
气都是可再生能源；③明矾、石膏、冰醋酸都是电解质；
④氨气、二氧化碳、蔗糖、乙醇都是非电解质；⑤盐酸、
漂白粉、水玻璃，水银都是混合物；⑥同种元素组成的物
质一定是纯净物；⑦甘油不是油，纯碱不是碱，干冰不是
冰．上述说法正确的是
()
A．①②③④
B．①②⑤⑥
C．②⑤⑥⑦
硅钢
（铁合金）
导磁性良 好，用作 变压器铁 芯
硅橡胶
具有均匀微 孔结构的铝硅 酸盐
分子筛
生物陶瓷 人造骨
三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)
教 参 视 频
考纲下载 1．了解分子、原子、离子等概念的含义．了解原子团的
定义． 2．理解物理变化与化学变化的区别与联系． 3．理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》教授课件最新课件PPT
镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO ·SiO2
钙沸石 Ca(Al2Si3O10) ·3H2O CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O
长石：KAlSi3O8
K2O·Al2O3·6SiO2
注意事项：
（1）氧化物之间以“•”隔开； （2）系数配置出现分数应化为整数。
如：KAlSi3Ox
X=8
（1/2K2O·1/2Al2O3·3SiO2） （K2O·Al2O3·6SiO2）
SiO2的特性 (1)酸性氧化物一般能与水反应生成对应的酸,
但SiO2不溶于H2O,不能直接与H2O反应生成 H2SiO3。
(2)非金属氧化物的熔点一般较低,但二氧化硅
的熔点很高。
(3)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2可以与 氢氟酸反应(只能与酸中的氢氟酸HF反应):
SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O。 所以可以用氢氟酸刻蚀玻璃
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
人工制造出来的单质硅（晶体硅）
硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
硅芯片
硅元素在地壳中的含量 仅次于氧，居第2位
从原子结构认识硅
C
Si
硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得 到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成 四价化合物
硅是亲氧元素，因此在氧化气氛包 围的地球上，硅主要以熔点很高的 氧化物及硅酸盐的形式存在
硅酸盐产品简介：
主要 产品 原料
主要 反应 设备 条件
主要 反应
主要 成分
纯碱 玻璃 石灰石 玻璃窑 高温
石英
Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2↑
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4.1 无机非金属材料的主角—硅
一、硅（Si）
情境引导
么？。
3、你能举出具体含碳、硅的常见物质吗？
例如：
二、二氧化硅（SiO2）
（一）二氧化硅结构及物性
1、思考与交流：
根据你的生活经验请分析以下问题：二氧化硅具有哪些物理性质？
物理性质：
这些性质是由决定的
2、阅读及填空：请通过科学视野部分内容分析一下二氧化硅的结构有什
么特点？
二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合个O原子，在中心, 在四个顶角. 同时每1个O原子与个Si原子相结合。
二氧化硅晶体是以硅原子与氧原子个数比为组成的结构的晶体,因此通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.
（二） SiO2的化学性质
1、知识回顾
2、思考与交流：
（1）SiO2能与水反应生成相应的酸吗？为什么？。
请结合酸性氧化物的特点思考：
SiO2能与或反应。
有关化学方程式为：
、
（2）SiO2的特性：
SiO2只能与反应，这是SiO2的特性。
化学方程式为
利用此反应，HF可以在玻璃上雕刻花纹。
（3）SiO2弱氧化性高温
SiO2+2C == Si+2CO↑
（4）.与某些盐反应
高温
SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3+CO2↑
高温
SiO2 + CaCO3 == CaSiO3+CO2↑
问题与探究：
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？
（Na2SiO3有粘性）。
②、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？。
③、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性
氧化物.是否正确?。
练习2、①、下列物质中主要成分不是SiO2的是( )
A水晶 B玛瑙 C硅石 D硅胶
②、下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是( ）
A 碳酸钠B硅酸钠C二氧化硅D氢氧化铝
③、熔融烧碱应选用的器皿（）
A、生铁坩埚
B、普通玻璃坩埚
C、石英坩埚
D、陶瓷坩埚
三、硅酸(H2SiO3)
1、制备:硅酸是通过与反应制得的
P71 实验4－1观察现象并填写下表
2
（1）把CO2通入Na2SiO3溶液中会有什么现象？请设计一个简单的实验，证明碳酸和硅酸酸性的强弱。
实验操作：
实验现象：
化学方程式：.
3、探究成果：硅酸性质:白色,胶状,不溶于水的物质，酸性比碳酸弱.
4、直面高考：
练习3、为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）。
请据此
回答：
（1）、锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，
分液漏斗所盛试剂为
（2）、装置B所盛试剂为，
其作用是：
（3）、装置C所盛试剂为，
反应的离子方程式是：
6、知识链接：
（1）硅酸的弱酸性：能与强碱溶液反应
H2SiO3 +2NaOH ==Na2SiO3 + 2H2O
（2）难溶性、不稳定性酸：H2SiO3===SiO2 + H2O
四、知识链条：
１ SiO 2 →Na2SiO3H2SiO3
SiF4
五、知识应用
练习1、光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传播，制造光导纤维的基本原料是（）
A、氧化钙
B、铜
C、石英砂
D、铝
2、将过量的CO2通人下列溶液中，出现浑浊的是（）
A、CaCl2溶液
B、澄清石灰水
C、Na2SiO3溶液
D、Ba（NO3）2溶液
3、下列试剂可用玻璃瓶塞保存的是（）
A、Na2SiO3溶液
B、盐酸
C、氢氟酸
D、氢氧化钠溶液
第一和第二的两种元素形成的化合物反应的是。
6、SiO2属于酸性氧化物的理由（）
A、Si是非金属元素
B、SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C、SiO2与强碱反应生成盐和水
D、SiO2不能和酸反应。