必修一第四章之硅无机非金属材料的主角---硅
文档属性
| 名称 | 必修一第四章之硅无机非金属材料的主角---硅 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-11-26 18:39:00 | ||
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文档简介
课件43张PPT。第四章 第一节 无机非金属材料的主角硅氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16%其他1.20%硅单质天然水晶天然玛瑙无机非金属材料的主角硅硅在地壳中含量第二，硅的氧化物及硅酸盐约占地壳质量的90%以上硅的存在与分布存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。从原子结构认识硅硅和碳一样,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．CSi碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石和许多矿物的主要元素从原子结构认识硅思考： 碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强Si无单质状态
化合态：硅的氧化物和硅酸盐天
然
的
SiO2
硅
石一、二氧化硅和硅酸（一）二氧化硅（ SiO2 ）1、存在 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.
同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构 石英坩埚光导纤维手术头灯教参视频危害：
在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。思考题
什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读75页,画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.
同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构表示二氧化碳分子及其组成表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比气 态固 态很小很大能溶于水不溶于水很 低很 高3、 物理性质 都属酸性氧化物水 溶 性讨论什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面（以CO2为例）
与水、碱、碱性氧化物反应4、化学性质（通常很不活泼）高温（1）. 具有酸性氧化物的通性SiO2＋ CaO ==CaSiO3与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH =Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃）SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃（2）. 特性----与氢氟酸HF反应某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应, 推断SiO2为两性氧化物. （3）. 在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性SiO2 + 2C＝高温Si + 2CO↑SiO2 + 2Mg高温＝Si+ 2MgO2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ 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。 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。想一想与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应SiO2＋ CaO =CaSiO3高温CO2＋H2O＝H2CO3 ，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。 思考： SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？ 2. 硅酸（H2SiO3） H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不溶性酸，是一种白色固体， 它是SiO2的对应水化物。（1）制法——由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。实验4-1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难溶于水的硅酸 （ 先形成硅酸胶体，后形成硅酸凝胶）Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3 ↓SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓离子方程式用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓ Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓ 5．制造光导纤维的主要原料是
A．晶体硅 B．二氧化硅 C． 石墨 D．硅酸钠
6．下列叙述正确的是
A．自然界存在大量单质硅
B．SiO2 与任何酸都不起反应
C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
D．SiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应BC二、硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定硅酸钠（Na2SiO3), 其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。实验4-2当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧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硅酸盐的丰富性和多样性（阅读P76）陶瓷日用器皿、建筑饰材、卫生洁具玻璃普通玻璃: 以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。 (Na2CO3)（SiO2 ）水泥以黏土和石灰石为主要原料具有特殊功能的含硅物质碳化硅（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。 硅 钢
（铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯硅橡胶分子筛 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐生物陶瓷人造骨三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)教参视频2．要除去SiO2中混有的少量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
3．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（ ）
A．SiO2 +2C=====Si+2CO↑
B．SiO2 +2NaOH=====Na2SiO3+H2O
C．SiO2 +4HF=====SiF4↑+2H2O
D．SiO2 +CaCO3=====CaSiO3+CO2↑
4．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. HF氢氟酸 D. 碳酸钠溶液BBC1. 将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液；③ Ca(OH)2溶液；④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( )
A．①②③④ B．②④
C．①②③ D．②③B高温高温思考题 下列说法错误的是（ ） A. SiO2 是二氧化硅的化学式 B. SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体 C. [SiO4 ]四面体只存在于二氧化硅晶体中
D. 沙子里含无定形二氧化硅 E. 石英就是水晶 F. SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2 的立体网状结构和它在自然界的广泛存在C D E再见
化合态：硅的氧化物和硅酸盐天
然
的
SiO2
硅
石一、二氧化硅和硅酸（一）二氧化硅（ SiO2 ）1、存在 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.
同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构 石英坩埚光导纤维手术头灯教参视频危害：
在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。思考题
什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读75页,画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.
同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构表示二氧化碳分子及其组成表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比气 态固 态很小很大能溶于水不溶于水很 低很 高3、 物理性质 都属酸性氧化物水 溶 性讨论什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面（以CO2为例）
与水、碱、碱性氧化物反应4、化学性质（通常很不活泼）高温（1）. 具有酸性氧化物的通性SiO2＋ CaO ==CaSiO3与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH =Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃）SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃（2）. 特性----与氢氟酸HF反应某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应, 推断SiO2为两性氧化物. （3）. 在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性SiO2 + 2C＝高温Si + 2CO↑SiO2 + 2Mg高温＝Si+ 2MgO2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ 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。 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。想一想与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应SiO2＋ CaO =CaSiO3高温CO2＋H2O＝H2CO3 ，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。 思考： SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？ 2. 硅酸（H2SiO3） H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不溶性酸，是一种白色固体， 它是SiO2的对应水化物。（1）制法——由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。实验4-1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难溶于水的硅酸 （ 先形成硅酸胶体，后形成硅酸凝胶）Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3 ↓SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓离子方程式用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓ Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓ 5．制造光导纤维的主要原料是
A．晶体硅 B．二氧化硅 C． 石墨 D．硅酸钠
6．下列叙述正确的是
A．自然界存在大量单质硅
B．SiO2 与任何酸都不起反应
C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
D．SiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应BC二、硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定硅酸钠（Na2SiO3), 其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。实验4-2当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧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硅酸盐的丰富性和多样性（阅读P76）陶瓷日用器皿、建筑饰材、卫生洁具玻璃普通玻璃: 以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。 (Na2CO3)（SiO2 ）水泥以黏土和石灰石为主要原料具有特殊功能的含硅物质碳化硅（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。 硅 钢
（铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯硅橡胶分子筛 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐生物陶瓷人造骨三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)教参视频2．要除去SiO2中混有的少量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
3．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（ ）
A．SiO2 +2C=====Si+2CO↑
B．SiO2 +2NaOH=====Na2SiO3+H2O
C．SiO2 +4HF=====SiF4↑+2H2O
D．SiO2 +CaCO3=====CaSiO3+CO2↑
4．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. HF氢氟酸 D. 碳酸钠溶液BBC1. 将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液；③ Ca(OH)2溶液；④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( )
A．①②③④ B．②④
C．①②③ D．②③B高温高温思考题 下列说法错误的是（ ） A. SiO2 是二氧化硅的化学式 B. SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体 C. [SiO4 ]四面体只存在于二氧化硅晶体中
D. 沙子里含无定形二氧化硅 E. 石英就是水晶 F. SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2 的立体网状结构和它在自然界的广泛存在C D E再见