人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》同步配套课件
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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32张PPT)
• 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.
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44秒15:19:449 November 2021
任务1
制备硅胶
药品：Na2SiO3饱和溶液，稀盐酸 仪器：试管
Assignment
任务2
比比哪根火柴 燃烧时间长
创造 发现•利用
土窑
水泥 砖房
土 城堡
玻璃 建筑
3000年前
玻璃被发现
17世纪
玻璃被大量使用
18世纪
水泥的发明和使用
玻璃 陶瓷 水泥 Think about
思考 最普遍的成分是
glass
硅酸钠
？ china
cement
硅酸三钙
Na2SiO3 硅酸钙 CaSiO3 二氧化硅
黏土
Al2O3•2SiO2•2H2O
(3CaO•SiO2)
硅酸二钙
(2CaO•SiO2)
铝酸三钙
SiO2
(3CaO•Al2O3)等
二氧化硅 SiO2
类别 氧化物 非金属氧化物 酸性氧化物
二氧化硅 化学
SiO2
性质
第一节无机非金属材料的主角——硅
殊途同“硅”
Let’s learn something about Silicon
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44秒15:19:449 November 2021
任务1
制备硅胶
药品：Na2SiO3饱和溶液，稀盐酸 仪器：试管
Assignment
任务2
比比哪根火柴 燃烧时间长
创造 发现•利用
土窑
水泥 砖房
土 城堡
玻璃 建筑
3000年前
玻璃被发现
17世纪
玻璃被大量使用
18世纪
水泥的发明和使用
玻璃 陶瓷 水泥 Think about
思考 最普遍的成分是
glass
硅酸钠
？ china
cement
硅酸三钙
Na2SiO3 硅酸钙 CaSiO3 二氧化硅
黏土
Al2O3•2SiO2•2H2O
(3CaO•SiO2)
硅酸二钙
(2CaO•SiO2)
铝酸三钙
SiO2
(3CaO•Al2O3)等
二氧化硅 SiO2
类别 氧化物 非金属氧化物 酸性氧化物
二氧化硅 化学
SiO2
性质
第一节无机非金属材料的主角——硅
殊途同“硅”
Let’s learn something about Silicon
高中化学必修一4.1.1无机非金属材料的主角--硅-(人教版必修1)-PPT课件
光导纤维 的主要原料。 (1)SiO2是制造__________
石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 (2)石英可制作____________________________
电子 工业中的重要部件。 (3)水晶常用作制造_______
二、硅酸
二氧化硅 ________的对应水化物是硅酸。与一般的酸相比，硅 H2SiO3 来简单 酸的组成与结构都复杂得多，常用化学式________
雕刻玻璃 玻璃瓶 。 氢氟酸_____________ ，盛装氢氟酸不能用________
强碱、碱性氧化物 、 酸性 氧化物，可与_________________ ②SiO2属于_____
某些盐在一定条件下反应。
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 SiO2和NaOH溶液反应： _________________________
答案：B
2．下列关于二氧化硅的说法中正确的是(
)
A．二氧化硅溶于水所得溶液能使紫色石蕊溶液变为 红色 B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可得白色胶状沉淀硅 酸 C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化 碳，所以硅酸酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，不溶于任何酸溶液
解析：二氧化硅不溶于水，不能与水直接反应制得硅 酸，更谈不上“所得溶液能使紫色石蕊溶液变为红色”， 显然A项不正确；由硅酸酸性比碳酸弱的规律可知，二氧 化碳通入水玻璃可得硅酸，符合强酸制弱酸的规律，因 此，B项正确；
答案：C
4．熔融氢氧化钠所选用的器皿是( A．陶瓷坩埚 C．普通玻璃坩埚
)
B．石英坩埚 D．生铁坩埚
解析：陶瓷、石英、玻璃中均含有SiO2，SiO2可以跟 NaOH发生如下反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 所以A、B、C三种器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。
高中化学 4.1 无机非金属材料的主角-硅课件 新人教版必修1
透辉石
高岭石
二氧化碳 CO2 二氧化硅 SiO2 都属于酸性氧化物
与碱性氧 化物反应 与碱反应
与水反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
CaO＋SiO2 高温 CaSiO3
SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O
不反应
特ห้องสมุดไป่ตู้：
①不能与水反应生成硅酸。 ②能与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
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。 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?
（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
金刚石
C60
硅的氧化物及硅酸盐
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
（2）二氧化硅的结构
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
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）
硅（Si）
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
高中化学-4.1《无机非金属材料的主角-硅》课件1-新人教版必修1
一、硅单质
1、存在形式
{ 晶体硅 无定形硅 硅有晶体硅和无定形硅两种。
2、物理性质：
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固 体。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。
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？
硅元素(silicon)在地壳中的含量
钾2.47% 钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
铝7.73%
硅26.3%
氧48.6%
硅26.3%
硅的分布与存在
硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因
此硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的
形式存在。
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。
SiO2＋ CaO
高温
=== CaSiO3
因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH反应生成硅 酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。
(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)
3、与盐反应：
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3 +SiO2高==温= CaSiO3 + CO2↑
A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应
D.非氧化还原反应
E.置换反应
硅 单 质
硅 芯 片 是 各 种 计 算 机 、 微 电 子 产 品 的 核 心
硅 太 阳 能 电 池
5、用途：太阳能电池、 计算机芯片以及半导体 材料、信息技术等材料 和人造卫星、登月车、 火星探测器等动力设备 新能源。
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27张PPT)
硅石
结晶形（石英）
无定形
无色透明 水晶
彩色环带或层状 玛瑙
2、用途：光 工导 艺纤品维（、水光晶学、仪玛器瑙、）电、子石仪 英器 玻、
璃、制玻璃原料和建筑材料
光导纤维制成的工艺品
碳和硅的原子结构示意图
结论：硅与碳结构相似，在反应中，硅既不容易失 去电子，也不容易得到电子，主要形成四价的共 价化合物。
镁2.00%
钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
硅26.3%
铝7.73%
硅26.3%
氧48.6%
硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在， 最常见的沙子中，就含有硅的氧化物。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩 石、沙子和土壤晶型和无定型
❖ 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.
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
与碱性氧化物 反应
与碳反应
S高i温O2+ Na2O ==Na2SiO3
高温SiO2+2C ==Si+2CO ↑
CO2+Na2O= Na2CO3
高温
C+CO2==2CO
总结主要成分是二氧化硅的物质：
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6
异中求同
同中存异
CO2,SiO2有什么 共同的化学性质？
CO2,SiO2有什么 不同化学性质？
盛放碱液的试剂瓶要 橡皮塞而不能用玻璃塞？
玻璃中含 有SiO2
1、涂蜡 2、刻线
3、上腐蚀剂 4、刮蜡
总结
比较 物质类型
SiO2
酸性氧化物
CO2
酸性氧化物
与碱反应
SiO2+2NaOH =Na2SiO3+Ｈ2O CO2+2NaOH =Na2CO3+Ｈ2O
第一节 无机非金属材料的主 角——硅
课堂流程
硅存在、SiO2 用途、物理性质 SiO2结构、化学性质 硅酸制备、性质
石英坩埚 二氧化硅的物理石性英质轴承
熔点 高
水：晶杯
沙滩
硬度 大
物理性质 光
导 纤 维
难溶于水
好 光的折射性能
探究1：结构→性质
为什么SiO2和CO2物理性质有这么大的差别？
探究2：二氧化硅化学性质
向试管中加入约3ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞 溶液，再用胶头滴管逐滴分别加入
（1）稀盐酸（2）硫酸（3）稀硝酸
（4）果醋 （5）可乐（6）雪碧，
边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。 提示： 1、用倾倒法加饱和Na2SiO3溶液时，为了节约药品 加入量一般不超过3mL（约一指节高） 2、用滴加法加酸时，应慢慢滴加且边滴加边震荡。。
组内学生合作探究
注意事项： 1.药品取量要适当 2.实验操作要规范 3.注意实验安全
3 分钟
总结：硅酸性质（与碳酸比较）
• 1.是否溶解水： • 2.常温是否稳定： • 3.制备方法： • 4.酸性强弱： • 5.生活运用：
人教版化学必修一4.1无机非金属材料的主角--硅--二氧化硅和硅酸(上课)最新课件
请写出用氢氟酸刻蚀玻璃的化学方程式.
1、下列物质中,能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛
A 放的是( )
A、浓硫酸
B、氢氧化钾
C、氢氟酸
D、烧碱
解析：碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生 成的硅酸钠会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一 起: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O
2、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ C）
再用胶头滴管逐 滴加入稀盐酸， 边加边振荡，至 溶液颜色变浅并 由 无色变成红 色
溶液颜色由 红色逐渐变 成 无色，最 后出现无色 透明凝胶
推断结论
Na2SiO3溶液呈碱性
硅酸为不溶于水的 白色固体
2.硅酸与硅胶 阅读P76
硅胶 是H2SiO3浓溶液——硅酸凝胶经干 燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶
（1） SiO2的存在形态 结晶形 （石英晶体）
硅石 无定形（硅藻土）
水晶 ( 无色透明) 玛瑙(彩色环带或层状)
水晶
玛瑙
思考与交流：
根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理性 质？（从水溶性、硬度、熔点考虑） 物理性质： 难溶于水，熔点高，硬度大。 化学稳定性：化学性质很稳定，不活泼。
金刚石
二氧化硅
与 应CaO反
SiO2+CaO 高温 CaSiO3
应 与NaOH
SiO2+2NaOH =
反应
Na2SiO3+H2O
不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、
KOH、Na2CO3等溶液。
• 资料：谁是二氧化硅的“克星”？ 二氧化硅的熔点高、硬度大，化学性
质也很稳定。水晶制品上的精美图案是怎 样雕刻上去的呢？原来氢氟酸是二氧化硅 的“克星”。常温下，氢氟酸能与二氧化 硅反应，放出气体 SiF4。此反应常被用来刻 蚀玻璃。
1、下列物质中,能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛
A 放的是( )
A、浓硫酸
B、氢氧化钾
C、氢氟酸
D、烧碱
解析：碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生 成的硅酸钠会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一 起: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O
2、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ C）
再用胶头滴管逐 滴加入稀盐酸， 边加边振荡，至 溶液颜色变浅并 由 无色变成红 色
溶液颜色由 红色逐渐变 成 无色，最 后出现无色 透明凝胶
推断结论
Na2SiO3溶液呈碱性
硅酸为不溶于水的 白色固体
2.硅酸与硅胶 阅读P76
硅胶 是H2SiO3浓溶液——硅酸凝胶经干 燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶
（1） SiO2的存在形态 结晶形 （石英晶体）
硅石 无定形（硅藻土）
水晶 ( 无色透明) 玛瑙(彩色环带或层状)
水晶
玛瑙
思考与交流：
根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理性 质？（从水溶性、硬度、熔点考虑） 物理性质： 难溶于水，熔点高，硬度大。 化学稳定性：化学性质很稳定，不活泼。
金刚石
二氧化硅
与 应CaO反
SiO2+CaO 高温 CaSiO3
应 与NaOH
SiO2+2NaOH =
反应
Na2SiO3+H2O
不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、
KOH、Na2CO3等溶液。
• 资料：谁是二氧化硅的“克星”？ 二氧化硅的熔点高、硬度大，化学性
质也很稳定。水晶制品上的精美图案是怎 样雕刻上去的呢？原来氢氟酸是二氧化硅 的“克星”。常温下，氢氟酸能与二氧化 硅反应，放出气体 SiF4。此反应常被用来刻 蚀玻璃。
化学课件《无机非金属材料的主角——硅》优秀ppt10 人教课标版
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。