湖南省长沙市高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角—硅课件新人教版必修1
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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)
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午3时19分21.11.915:19November 9, 2021
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时19分1秒15:19:019 November 2021
2.下列物质中能跟SiO2发生反应 的是( )
A、盐酸 B、硝酸 C、硫酸 D、烧碱溶液
3.下列物质中,能用带磨口玻璃 塞的试剂瓶盛放的是( )
A.浓硫酸 B.硅酸钠溶液
C.氢氟酸 D.苛性碱
雕花玻璃
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，向 挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
），溶解度很小。
2、制备： 可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
[演示实验4-1]
在试管中加入3-5mlNa2SiO3溶液， 然后滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头 滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡，至 溶液红色变浅并接近消失时停止。静 置，观察现象。
第四章 非金属及化合物
计算机芯片
太阳能电池：
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实验现象：
溶液变红，加入盐酸后生成透明 胶状物。
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+ H2SiO3（胶体）
硅胶泳帽
硅胶干燥剂
说明硅胶具有哪些性质？
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时19分1秒15:19:019 November 2021
2.下列物质中能跟SiO2发生反应 的是( )
A、盐酸 B、硝酸 C、硫酸 D、烧碱溶液
3.下列物质中,能用带磨口玻璃 塞的试剂瓶盛放的是( )
A.浓硫酸 B.硅酸钠溶液
C.氢氟酸 D.苛性碱
雕花玻璃
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，向 挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
），溶解度很小。
2、制备： 可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
[演示实验4-1]
在试管中加入3-5mlNa2SiO3溶液， 然后滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头 滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡，至 溶液红色变浅并接近消失时停止。静 置，观察现象。
第四章 非金属及化合物
计算机芯片
太阳能电池：
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实验现象：
溶液变红，加入盐酸后生成透明 胶状物。
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+ H2SiO3（胶体）
硅胶泳帽
硅胶干燥剂
说明硅胶具有哪些性质？
高中化学优质课必修一 第四章 第一节 无机非金属材料的主角——硅PPT14张
③二氧化硅的弱氧化性：高温下，SiO2 与 C 作用可制取粗 硅，反应的化学方程式为： _______S_i_O_2_＋__2_C_=_高=_=_温=_=_S_i__＋___2_C_O__↑_______________________。
(4)二氧化硅的用途：①SiO2 是制造光导纤维的主要原料； ②SiO2 常被用来制造石英表中的压电材料；③SiO2 用于制造各 种玻璃制品。
3．硅酸。 (1) 硅酸 (H2SiO3) 不溶于水 ， 其酸性比碳酸的酸性_弱___。 (2)硅酸的制备：常用可溶性硅酸盐与 CO2、H2O 反应制硅 酸，反应方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
二、硅酸盐
1．硅酸钠(Na2SiO3): Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，常用 作黏合剂。往 Na2SiO3 溶液中通入 CO2，能制得硅酸，反应的 化学方程式：__N__a2_S_i_O_3_＋__C_O__2＋__H__2O__=_=_=_N__a_2C__O_3_＋__H_2_S_iO__3_↓____。
2．硅的化学性质。
(1)硅与单质反应。 Si 与 F2 反应：__S_i _＋__2_F_2__=_=_=_S_i_F_4_↑_____________________。 Si 与 O2 反应：__S_i＋__O__2=_高=__=温_=_=_S_iO__2_____________________。 (2)硅与化合物反应。 Si 与 HF 反应：_S_i＋__4_H__F_=_=_=_S__iF_4_↑_＋__2_H_2_↑________________Байду номын сангаас Si 与 NaOH 反应：S_i_＋__2_N_a_O__H_＋__H_2_O__=_=_=_N_a_2_S_i_O_3_＋__2_H_2_↑__。
(4)二氧化硅的用途：①SiO2 是制造光导纤维的主要原料； ②SiO2 常被用来制造石英表中的压电材料；③SiO2 用于制造各 种玻璃制品。
3．硅酸。 (1) 硅酸 (H2SiO3) 不溶于水 ， 其酸性比碳酸的酸性_弱___。 (2)硅酸的制备：常用可溶性硅酸盐与 CO2、H2O 反应制硅 酸，反应方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
二、硅酸盐
1．硅酸钠(Na2SiO3): Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，常用 作黏合剂。往 Na2SiO3 溶液中通入 CO2，能制得硅酸，反应的 化学方程式：__N__a2_S_i_O_3_＋__C_O__2＋__H__2O__=_=_=_N__a_2C__O_3_＋__H_2_S_iO__3_↓____。
2．硅的化学性质。
(1)硅与单质反应。 Si 与 F2 反应：__S_i _＋__2_F_2__=_=_=_S_i_F_4_↑_____________________。 Si 与 O2 反应：__S_i＋__O__2=_高=__=温_=_=_S_iO__2_____________________。 (2)硅与化合物反应。 Si 与 HF 反应：_S_i＋__4_H__F_=_=_=_S__iF_4_↑_＋__2_H_2_↑________________Байду номын сангаас Si 与 NaOH 反应：S_i_＋__2_N_a_O__H_＋__H_2_O__=_=_=_N_a_2_S_i_O_3_＋__2_H_2_↑__。
高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角mdash硅第2课时二氧化硅和硅酸课件新人教
2．原子结构。 硅原子的原子结构示意图__________，最外层有 4 个电子，反应中既不易失去电子也不易得到电子，能形成 ＋4 价的化合物。
二、二氧化硅
1．存在。 SiO2 的存在形态有结晶形和无定形两大类，水晶、 玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。 2．结构。
SiO2 晶体是由 Si 和 O 按原子数之比为 1∶2 的比例 组成的正四面体结构的晶体。每个硅原子周围结合 4 个 O 原子，每个 O 周围结合 2 个 Si 原子。
5．硅酸的组成结构比较复杂，可用 x SiO2·y H2O 表 示，但常用最简单的 H2SiO3 代表硅酸。
6．硅酸溶胶(硅酸胶体溶液)―凝―聚→硅酸凝胶―脱―水→硅 酸干凝胶。通常说的硅胶指的是硅酸干凝胶。
自我检测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)阳光下，沙子里“闪闪发亮”的无色透明小颗粒 主要成分是 SiO2。( ) (2)天然存在的 SiO2有无定形和结晶形两大类。( ) (3)天然水晶主要成分是 SiO2，石英砂的主要成分是 CaCO3。( ) (4)SiO2 硬度大、熔点高、难溶于水。( )
下列叙述正确的是( ) 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=高==温==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
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
解题归纳 由氧化物制备相应酸或氢氧化物的规律
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
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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高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属
自主预习 合作探究
第2课时 硅酸盐和硅
自主预习 合作探究
1.了解硅及硅酸盐的主要性质。 2.能说出硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。
自主预习 合作探究
一、硅酸盐 1.定义 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 2.硅酸盐的性质 硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质 很稳定。 3.硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。 例如: Na2SiO3:Na2O·SiO2; 长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
自主预习 合作探究
知识点 2 硅元素的存在和用途
【例题2】 利用地壳中含某主要元素的物质做原料,生产的多种
产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重
要作用。例如:
(1)计算机芯片的主要成分是
;
(2)光导纤维的主要成分是
;
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是
;
(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是
自主预习 合作探究
3.重要用途 (1)用作半导体材料,制硅芯片等。 (2)新型能源,如光电池等。
自主预习 合作探究
一、用氧化物形式表示硅酸盐 硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合 形式表示其组成,改写时的规律为:
书写形式
配置原则:各元素原子总个数比符合原来的 化学计量数 组成
若出现分数应化为整数
例如:钠长石
NaAlSi3O8
不能写成
1 2
Na2O
·12
Al2O3·3SiO2,应写
成 Na2O·Al2O3·6SiO2。
自主预习 合作探究
二、单质硅的化学性质及制备 1.硅的化学性质 在常温下,硅的化学性质不活泼。加热时可与一些非金属及其他 物质反应。 (1)在常温下,除能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应外,硅不与氧 气、氯气、硫酸、硝酸、盐酸等其他物质发生反应。
第2课时 硅酸盐和硅
自主预习 合作探究
1.了解硅及硅酸盐的主要性质。 2.能说出硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。
自主预习 合作探究
一、硅酸盐 1.定义 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 2.硅酸盐的性质 硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质 很稳定。 3.硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。 例如: Na2SiO3:Na2O·SiO2; 长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
自主预习 合作探究
知识点 2 硅元素的存在和用途
【例题2】 利用地壳中含某主要元素的物质做原料,生产的多种
产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重
要作用。例如:
(1)计算机芯片的主要成分是
;
(2)光导纤维的主要成分是
;
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是
;
(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是
自主预习 合作探究
3.重要用途 (1)用作半导体材料,制硅芯片等。 (2)新型能源,如光电池等。
自主预习 合作探究
一、用氧化物形式表示硅酸盐 硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合 形式表示其组成,改写时的规律为:
书写形式
配置原则:各元素原子总个数比符合原来的 化学计量数 组成
若出现分数应化为整数
例如:钠长石
NaAlSi3O8
不能写成
1 2
Na2O
·12
Al2O3·3SiO2,应写
成 Na2O·Al2O3·6SiO2。
自主预习 合作探究
二、单质硅的化学性质及制备 1.硅的化学性质 在常温下,硅的化学性质不活泼。加热时可与一些非金属及其他 物质反应。 (1)在常温下,除能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应外,硅不与氧 气、氯气、硫酸、硝酸、盐酸等其他物质发生反应。
化学 必修 《无机非金属材料的主角 硅》教学课件
1.二氧化硅的结构和性质 2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途 3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实
硅单质（Si）
晶体硅的存在及用途
硅
芯 片
硅太阳能电池
是
各
种
计
算
机
、
微
电
子
产
品
的
核
心
硅谷 Silicon Valley
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区” 是美国电子和计算机工业中心，位于美国 西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公 里，宽16公里的长条形地带上。由于它集 中了全世界90％以上的著名半导体公司， 而半导体的基本元件是硅片，所以该地区 被称为“硅谷”。
二 氧化硅 的性质 和硅酸 的制备
2.教学重点、难点
教学重点 教学难点
二 氧化硅 的结构
作业：课本P80 ——1、2、7、9、10
第四章非金属及其化合物
第二课时 硅酸盐、硅单质
第一节 无机非金属材料的主角——硅
本课学习内容
1.硅酸盐的定义、性质和表示方法 及工业产品
2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出 现白色浑浊的原因。 4.硅单质的性质及广泛应用
硅酸盐的存在形式、性质、工业制备和
用途
1、定义：
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化 合物的总称
2、性质：
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，化 学性质稳定。最常见的可溶性硅酸盐是 Na2SiO3，K2SiO3
1、硅酸盐组成的表示方法：
（1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐 如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。
Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4
硅单质（Si）
晶体硅的存在及用途
硅
芯 片
硅太阳能电池
是
各
种
计
算
机
、
微
电
子
产
品
的
核
心
硅谷 Silicon Valley
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区” 是美国电子和计算机工业中心，位于美国 西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公 里，宽16公里的长条形地带上。由于它集 中了全世界90％以上的著名半导体公司， 而半导体的基本元件是硅片，所以该地区 被称为“硅谷”。
二 氧化硅 的性质 和硅酸 的制备
2.教学重点、难点
教学重点 教学难点
二 氧化硅 的结构
作业：课本P80 ——1、2、7、9、10
第四章非金属及其化合物
第二课时 硅酸盐、硅单质
第一节 无机非金属材料的主角——硅
本课学习内容
1.硅酸盐的定义、性质和表示方法 及工业产品
2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出 现白色浑浊的原因。 4.硅单质的性质及广泛应用
硅酸盐的存在形式、性质、工业制备和
用途
1、定义：
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化 合物的总称
2、性质：
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，化 学性质稳定。最常见的可溶性硅酸盐是 Na2SiO3，K2SiO3
1、硅酸盐组成的表示方法：
（1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐 如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。
Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4
无机非金属材料的主角——硅4 人教课标版精选教学PPT课件
的，辉用了最短的时间好了起来！ 距离并不是他们製造浪漫的障碍，除了电话，他们能选择的只有电话了，电话比网络真实好多，至少可以听到对方的声音。
结构的晶体。
思考与交流
根据二氧化硅的存在和应用，请分析以 下问题：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？二 氧化硅的这些性质是由什么决定的？
一、二氧化硅和硅酸
二氧化硅
二氧化碳
化学式的 意义
SiO2晶体由Si和O原子 按1:2比例组成,不存在 分子
二氧化碳由CO2 分子构成
物理性质 不溶于水的无色晶体， 可溶于水的
思考与交流
1．地球上的硅元素主要以什么形式存在? 为什么？
硅元素主要以熔点很高的氧化 物及硅酸盐的形式存在。
地球被氧化气氛包围，硅是一 种亲氧元素，在自然界中它总是与 氧化合。
思考与交流
2．二氧化硅与二氧化碳哪种物质更稳定？ 为什么？
二氧化硅更稳定 C+O2= CO2 放热393.5kJ Si+O2= SiO2 放热910.9kJ
放入 蒸馏水
水分蒸发后 现象 就燃烧
结论
木条、滤纸 易燃烧
放入Na2SiO3 饱和溶液
水分蒸发后 不燃烧
Na2SiO3可作 防火剂
问题探究
土壤胶体是怎样形成的？为什么土壤胶 体具有保肥能力？
硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风 化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶 体因其表面积较大且一般带负电，能吸 收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离 子，所以土壤具有保肥能力。
硅结合氧能力强
背景知识回顾：
2．地壳中含量最多的元素是_____氧__，其次 是 ________氮____，__硅其。次空是气__中__含氧__量_。最 多 的 元 素 是
结构的晶体。
思考与交流
根据二氧化硅的存在和应用，请分析以 下问题：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？二 氧化硅的这些性质是由什么决定的？
一、二氧化硅和硅酸
二氧化硅
二氧化碳
化学式的 意义
SiO2晶体由Si和O原子 按1:2比例组成,不存在 分子
二氧化碳由CO2 分子构成
物理性质 不溶于水的无色晶体， 可溶于水的
思考与交流
1．地球上的硅元素主要以什么形式存在? 为什么？
硅元素主要以熔点很高的氧化 物及硅酸盐的形式存在。
地球被氧化气氛包围，硅是一 种亲氧元素，在自然界中它总是与 氧化合。
思考与交流
2．二氧化硅与二氧化碳哪种物质更稳定？ 为什么？
二氧化硅更稳定 C+O2= CO2 放热393.5kJ Si+O2= SiO2 放热910.9kJ
放入 蒸馏水
水分蒸发后 现象 就燃烧
结论
木条、滤纸 易燃烧
放入Na2SiO3 饱和溶液
水分蒸发后 不燃烧
Na2SiO3可作 防火剂
问题探究
土壤胶体是怎样形成的？为什么土壤胶 体具有保肥能力？
硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风 化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶 体因其表面积较大且一般带负电，能吸 收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离 子，所以土壤具有保肥能力。
硅结合氧能力强
背景知识回顾：
2．地壳中含量最多的元素是_____氧__，其次 是 ________氮____，__硅其。次空是气__中__含氧__量_。最 多 的 元 素 是
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》同步课件
３、下列试剂的存放方法，正确的是（ D ）
A．氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存 放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中
B．氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶 C．液溴盛放在棕色广口瓶中 D．氯水盛放在棕色细口瓶中
４、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选
用的器皿是 ( AC )
A.铁坩埚
B.石英坩埚
C.石墨坩埚
D. 蒸发皿
Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称 “水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体， 常用它作粘合剂
用氢氟酸“刻”出的 玻璃工艺品z.x.x.k
化学性质：
②与HF反应：（这是它的特性） SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O
玻璃中含有SiO2，可用HF来刻蚀玻璃。 氢氟酸是唯一可以与之反应的酸
因此氢氟酸只能装在塑料瓶里
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
你知道吗？
• 高锟曾被讥讽为疯子
•
1966年，高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想：
利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。对这
个设想，许多人都认为匪夷所思，甚至认为高锟是疯子，
神经有问题。但高锟成功论证了光导纤维的可行性。不
过，他为寻找那种“没有杂质的玻璃”也费尽周折。为 此，他遭受到许多嘲笑，说世界上并不存在没有杂质的 玻璃。但高锟说：所有的科学家都应该固执，都要觉得 自己是对的，否则不会成功。
滴入酚酞溶液呈红色 滴入盐酸有硅酸凝胶产生
Na2SiO3溶液呈碱性 硅酸难溶于水
Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓ +2NaCl
实验探究： 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，
请设计一个简单实验，证明硅酸的酸 性比碳酸弱
2017-2018学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1 无机非金属材料的主角--硅(第2课时)课件 新人教版必
归纳总结
(1)硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取 单质硅。 (2)单质硅常用作半导体材料和合金材料。
活学活用 3.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国 计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是
√A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵 D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
3.硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸 盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。 (1)阅读教材填写下表：
硅酸盐产品
原料
主要设备
水泥
_石__灰__石_、__黏__土__
_水__泥__回_转__窑__
玻璃 陶瓷
_纯__碱__、__石__灰_石__、__石__英__ _黏__土_
√D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O
解析 答案
2.《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青
的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直
是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡
(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是 A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B.性质稳定，不易脱色
3.单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段：
高温
(1)用碳还原二氧化硅制备粗硅，反应的化学方程式是_S_iO__2＋__2_C__=电_=_=炉_=_=
Si(粗)＋2CO↑。
(2)将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅，反应的化学
高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅课件新人教必修1.ppt
Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3 + 2H2
硅的化学性质
②加热或高温条件下：
Si+O2==SiO2 Si + C ==高温SiC
单质硅的用途
太阳能电池 集成电路
变压器
主要成份： CaCO3
大 理 石
主要成份： SiO2结晶
C高a温SiO3
高温
SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2
高温
SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2
二氧化硅的化学性质
② 其它反应
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O SiO2 + 2C == 高2C温O + Si
高纯硅的工业制法
SiO2+2C
高温
==
2CO+Si（粗）
Si()
+
2Cl2
高温
==
SiCl4
SiCl4
+
2H2
高温
==
4HCl
+
Si（纯）
注：SiCl4沸点为57.6℃
金刚石、晶体硅的微观结构
硅的化学性质
① 常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、Cl2 、O2等强 氧化剂反应 仅与少数物质反应：
石英
玛瑙
水晶
红(蓝)宝石： Al2O3晶体
钻石(金刚石)： 碳
天然二氧化硅的存在形态
结晶形
二
氧 化
统称硅石
硅
无定形
二氧化硅的晶体空间结构
硅的化学性质
②加热或高温条件下：
Si+O2==SiO2 Si + C ==高温SiC
单质硅的用途
太阳能电池 集成电路
变压器
主要成份： CaCO3
大 理 石
主要成份： SiO2结晶
C高a温SiO3
高温
SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2
高温
SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2
二氧化硅的化学性质
② 其它反应
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O SiO2 + 2C == 高2C温O + Si
高纯硅的工业制法
SiO2+2C
高温
==
2CO+Si（粗）
Si()
+
2Cl2
高温
==
SiCl4
SiCl4
+
2H2
高温
==
4HCl
+
Si（纯）
注：SiCl4沸点为57.6℃
金刚石、晶体硅的微观结构
硅的化学性质
① 常温下稳定，不与H2SO4、HNO3、Cl2 、O2等强 氧化剂反应 仅与少数物质反应：
石英
玛瑙
水晶
红(蓝)宝石： Al2O3晶体
钻石(金刚石)： 碳
天然二氧化硅的存在形态
结晶形
二
氧 化
统称硅石
硅
无定形
二氧化硅的晶体空间结构
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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。
小
结
①本节课学习了哪些知识和学习方法？ ②通过本节课的学习你有哪些收获或感想？
性质：
不溶于水、极弱酸(酸性比碳酸还弱） H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+H2O 制法： SiO32- + 2H+== H2SiO3↓ SiO32- + H2O +CO2 ==H2SiO3↓+ CO32-
阅读、思考： 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质
结晶形 和________ 无定形 12 量的_____%, 存在形态有_______ 硅石 。 两大类，统称______
思考·交流
晶 体 二 氧 化 硅 无 定 形 二 氧 化 硅
晶
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。矿床类型 主要为火山物源沉积型矿床 (吉林长白、 山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等 )和 陆源沉积型 (云南寻甸、四川米易硅藻 土矿等 )矿床。成矿时代集中在第三纪 和第四纪，以第三纪为主。
小
结
结构特点 物理性质 化学性质 用 途 物理性质 化学性质 用 途 实验室制法 ① ② ③ ④
一、SiO2
二、H2SiO3
§4.1 无机非金属材料的主角—硅
与酸
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
——
高温
SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O
用 途
人工降雨，灭火等
装饰、石英坩埚、光纤等
实验·探究
探究实验4-1
二、硅酸
1-2滴酚酞
先
3-5 mL硅酸钠溶液 后 稀盐酸
实验·探究
现象 结论
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变 浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生。 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硅酸； c.先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶; d.静置则形成硅酸沉淀。
§4
非金属及其化合物
§4.1无机非金属材料的主角——硅
科学视野
科学视野
锦2
科学视野
在地壳中硅的含量为26.3%，仅次于氧。硅的氧化物及硅 酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量 的90%以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要角色。
思考·交流
思考1：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最 外层电子数与它相同？ Si 最外层电子数是4，碳也是。
思考2：碳、硅原子主要显几价？ 正四价（+4价） 思考3：比较碳、硅亲合氧的能力。
① 碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。 ② 因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。
思考·交流
化学方 Na SiO + 2HCl = 2NaCl + H SiO ↓ 2 3 2 3 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↓
§4.1
无机非金属材料的主角—硅 （第1课时）
【学习目标】
1、了解硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合 物的主要用途。 2、联系生产生活实际，培养学生对知识的迁移能力。
【重点难点】
重点：二氧化硅的性质 难点：硅酸盐的丰富性和多样性。
科学视野
硅谷
silicon valley
美国的硅谷——“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算 机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊， 圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里 的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导 体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅 谷”。
（用于工业制粗硅，这就是“从沙滩到用户”）
高温
随堂练习
实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口塞玻璃瓶 ②广口瓶 ③细口橡皮塞玻璃瓶 ④棕色广口瓶 ⑤细口塑料瓶，如果你是实验室管理员, 你将如何存放下列药品?你的依据是什么?
② b.氢氧化钠溶液____ ③ a.二氧化硅______ ④ d.氢氟酸___ ⑤ c.硝酸银晶体_____
二氧化硅的用途
光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀。
交流·研讨
二氧化硅的用途
交流·研讨
透过图片思考:
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？
思考·交流
1. 物理性质： 不溶于水，熔沸点比较高，硬度比较大。
实验·探究
思考：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？ 明确：防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘 稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。
① e.浓硫酸____
二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 二氧化碳
状 态
二氧化硅 固 态
气 态
物理性质
与水 化 学 性 质 与碱
熔沸点低
CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
熔沸点高、硬度大
不反应
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
与碱 性氧 化物
实验·探究
2.化学性质
① 酸性氧化物 SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O
SiO2 + CaO
② 不能与水反应
高温
== CaSiO3
实验·探究
2.化学性质 ③特性：（与氢氟酸反应）
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
（用于雕刻玻璃）
④弱氧化性
SiO2 +2C === Si + 2CO
思考·交流
SiO2的结构
正四面体 空间网状结构 硅氧原子比例：1 : 2 没有SiO2 分子存在， 只存在硅氧原子
其性质主要与结构有关： 正四面体空间网状结构
思考·交流
二氧化硅的用途
由于SiO2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。
交流·研讨