人教版 高中化学必修一 4.1 无机非金属材料的主角——硅 (共56张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版 高中化学必修一 4.1 无机非金属材料的主角——硅 (共56张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 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 | 2019-08-28 09:52:13 | ||
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文档简介
课件56张PPT。氧48.6%硅26.3%第一节 无机非金属材料的主角—硅地壳中的元素含量排名查看硅元素在元素周期表中的位置，写出硅原子的原子结构示意图，预测其是否容易转移电子。硅单质的用途高纯硅 : 半导体材料硅太阳能电池计算机芯片1 、硅的原子结构硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物.一、硅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碳元素形成的单质石墨C60金刚石同素异形体：同种元素形成的不同的单质。
如：金刚石、石墨和C60 ，白磷和红磷硅元素形成的单质无定形硅晶体硅从结构角度认识硅原子根据硅的原子结构示意图，结合结构图，预测单质硅的性质。正四面体立体网状结构晶体硅的结构：2、硅单质的性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。良好的半导体（导电性介于导体和绝缘体之间。）化学性质：不活泼（常温下）物理性质硅的工业制法课本P81第9题一、二氧化硅(SiO2)天然的SiO2约占地壳质量的12%硅石结晶形无定形石英水晶玛瑙硅藻土Si的性质稳定，但是自然界没有游离态的Si，为什么？水晶玛瑙上述这些物质具有什么共同性质？为什么？OSi正四面体立体网状结构结构:[SiO4]四面体
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。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.SiO2晶体中没有单个SiO2分子基本结构单元：结构与性质的关系：SiO2的网状结构物理性质：熔点高，硬度大
不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明石英坩埚用途光导纤维从石英玻璃熔融体中,拉出直径为100微米的细丝.
再把千百根光导纤维组合并增强处理,就制成成光缆,其优点:质轻,体积小,输送距离长,保密性好,成本低.结构与性质的关系：
SiO2的网状结构化学性质：很稳定（很不活泼）1. 具有酸性氧化物的通性 碳元素和硅元素在同一族，性质相似，联系CO2的性质，思考，预测SiO2有什么化学性质？与强碱反应生成盐和水 与碱性氧化物反应生成盐SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O2.与某些盐反应（工业制玻璃）SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3+CO2↑
SiO2 + CaCO3 == CaSiO3+CO2↑
高温高温3. 特 性
与氢氟酸（HF）的反应
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
*用途：雕刻玻璃思考：SiO2是玻璃的成分之一，我们雕刻玻璃用的化学物质之一就是HF，由此项工艺，你想到什么？想一想：实验室如何保存氢氟酸？用带橡皮塞的塑料瓶想一想： 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？（课本P76图4-6） 玻璃中的SiO2 与NaOH 反应生成有粘胶性的Na2SiO32、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?1、桌面上有两瓶无色透明溶液，一瓶为盐酸，一瓶为氢氧化钠，怎么区分？练习:1.下列说法不正确的是( )
A.二氧化硅溶于水显酸性
B 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸AB2. 下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但
不能用磨口玻璃塞的是（ ）
A.浓硫酸 B. 氢氟酸
C. 苛性碱 D. 碳酸钠溶液 CD3.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D4.光纤通讯是光作为信息的载体,让光在光导纤维中传输,制造光导纤维的基本原料是( )
A 铜 B 钢 C 石英 D 铝C5.除去二氧化硅固体中混有的CaCO3固体,方法正确的是( )
A 加水,过滤 B 加热
C 加盐酸,过滤 D 加NaOH溶液,过滤C第四章 非金属及其化合物硅酸和硅酸盐第一节 常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂——硅胶（硅酸）二氧化硅不溶于水，硅胶（硅酸）是如何制得的呢？请同学们回忆初中制备碳酸的方法。请同学们设计出制备硅酸的实验方案。1、硅胶（硅酸）是如何制得的呢？按照我们设计的方案实验。实 验生成白色稍透明的胶冻状物质Na2SiO3＋2HCl＋ H2O ＝H4S iO4(胶体）＋2NaClH4S iO4 ＝H2S iO3 ＋ H2O原硅酸（硅酸凝胶）很不稳定，在空气中易失水生成硅酸。Na2SiO3能与HCl反应制得硅酸2、硅酸的用途硅酸凝胶干燥脱水硅酸干胶（硅胶）（1）常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等
的干燥剂；（2）用作催化剂的载体。吸水多孔，表面积大？？问题探讨将CO2通入Na2SiO3溶液中实验现象：反应方程式：生成白色胶状物质Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O＝ H2S iO3 ＋ Na2CO3硅酸与碳酸比较，哪个酸性强？如何证明？请设计实验方案。 实验方案：酸性： HCl>H2CO3>H2SiO3结论：二元弱酸，不溶于水二、硅 酸 盐1、最简单而又常用的硅酸盐：
2、Na2SiO3的水溶液俗称是：Na2SiO3 水玻璃Na2SiO3的水溶液呈碱性思考：Na2CO3 的水溶液呈碱性, Na2SiO3的水溶液呢?实验探究：结论：（固体俗称：泡花碱）
有腐蚀性。实 验 4－2燃烧起来不易燃烧水玻璃可用作防火剂3、有何用途？制备硅胶, 作黏胶剂，木材防火剂。常见硅酸盐矿物思考: 1、看书学习如何将硅酸盐用氧化物的形式表示？硅酸盐结构复杂、种类繁多，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。例如： 硅酸钠：Na2SiO3
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
一、硅酸盐1、硅酸盐组成的表示方法：
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水
(各氧化物前系数为最简整数比)小结：一、硅酸1、制备2、性质3、用途二、硅酸盐（ Na2SiO3）1、 Na2SiO3的水溶液—水玻璃2、 用途1、能制取硅酸的反应是：
A、 SiO2与水共热
B、将硅酸钠溶液与盐酸反应
C、 SiO2与NaOH溶液共热
D、向硅酸钠溶液中通入CO2气体练习学案P4 练习2.2、下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是
A．呈碱性
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质学案P4 练习4.3、通CO2于下列溶液至过量，出现浑浊的是：
A、Ba(NO3)2溶液 B、澄清石灰水
C、 Na2SiO3溶液 D、饱和Na2CO3溶液学案P4 练习3.玻璃硅酸盐产品 玻璃原料：纯碱、石灰石、石英
主要反应：
主要成份:硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅(主)玻璃玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却水泥原料：黏土、石灰石陶器瓷器原料：黏土陶 瓷 陶瓷工业发展更加 迅速，各种新型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚”号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，1990年我国第一台无水冷发电机试车成功。这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家们预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将“重返”“石器时代，不过是一个全新的石器时代。”其他含硅物质的用途 硅橡胶砂纸（SiC）分子筛分子筛的笼形结构 作业：（作业本）
写出下列有关的化学方程式,
是离子反应的要写出其离子方程式。SiO2Na2SiO3H2SiO3SiF4CaSiO3①②③④什么是无机非金属材料？ 无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、铝酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 无机非金属材料 传统的无机非金属材料：玻璃、陶瓷、水泥新型无机非金属材料：
压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管 ）。 写出下列有关的化学方程式,
是离子反应的要写出其离子方程式。SiO2Na2SiO3H2SiO3SiF4CaSiO3①②③④
如：金刚石、石墨和C60 ，白磷和红磷硅元素形成的单质无定形硅晶体硅从结构角度认识硅原子根据硅的原子结构示意图，结合结构图，预测单质硅的性质。正四面体立体网状结构晶体硅的结构：2、硅单质的性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。良好的半导体（导电性介于导体和绝缘体之间。）化学性质：不活泼（常温下）物理性质硅的工业制法课本P81第9题一、二氧化硅(SiO2)天然的SiO2约占地壳质量的12%硅石结晶形无定形石英水晶玛瑙硅藻土Si的性质稳定，但是自然界没有游离态的Si，为什么？水晶玛瑙上述这些物质具有什么共同性质？为什么？OSi正四面体立体网状结构结构:[SiO4]四面体
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。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.SiO2晶体中没有单个SiO2分子基本结构单元：结构与性质的关系：SiO2的网状结构物理性质：熔点高，硬度大
不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明石英坩埚用途光导纤维从石英玻璃熔融体中,拉出直径为100微米的细丝.
再把千百根光导纤维组合并增强处理,就制成成光缆,其优点:质轻,体积小,输送距离长,保密性好,成本低.结构与性质的关系：
SiO2的网状结构化学性质：很稳定（很不活泼）1. 具有酸性氧化物的通性 碳元素和硅元素在同一族，性质相似，联系CO2的性质，思考，预测SiO2有什么化学性质？与强碱反应生成盐和水 与碱性氧化物反应生成盐SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O2.与某些盐反应（工业制玻璃）SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3+CO2↑
SiO2 + CaCO3 == CaSiO3+CO2↑
高温高温3. 特 性
与氢氟酸（HF）的反应
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
*用途：雕刻玻璃思考：SiO2是玻璃的成分之一，我们雕刻玻璃用的化学物质之一就是HF，由此项工艺，你想到什么？想一想：实验室如何保存氢氟酸？用带橡皮塞的塑料瓶想一想： 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？（课本P76图4-6） 玻璃中的SiO2 与NaOH 反应生成有粘胶性的Na2SiO32、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?1、桌面上有两瓶无色透明溶液，一瓶为盐酸，一瓶为氢氧化钠，怎么区分？练习:1.下列说法不正确的是( )
A.二氧化硅溶于水显酸性
B 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸AB2. 下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但
不能用磨口玻璃塞的是（ ）
A.浓硫酸 B. 氢氟酸
C. 苛性碱 D. 碳酸钠溶液 CD3.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D4.光纤通讯是光作为信息的载体,让光在光导纤维中传输,制造光导纤维的基本原料是( )
A 铜 B 钢 C 石英 D 铝C5.除去二氧化硅固体中混有的CaCO3固体,方法正确的是( )
A 加水,过滤 B 加热
C 加盐酸,过滤 D 加NaOH溶液,过滤C第四章 非金属及其化合物硅酸和硅酸盐第一节 常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂——硅胶（硅酸）二氧化硅不溶于水，硅胶（硅酸）是如何制得的呢？请同学们回忆初中制备碳酸的方法。请同学们设计出制备硅酸的实验方案。1、硅胶（硅酸）是如何制得的呢？按照我们设计的方案实验。实 验生成白色稍透明的胶冻状物质Na2SiO3＋2HCl＋ H2O ＝H4S iO4(胶体）＋2NaClH4S iO4 ＝H2S iO3 ＋ H2O原硅酸（硅酸凝胶）很不稳定，在空气中易失水生成硅酸。Na2SiO3能与HCl反应制得硅酸2、硅酸的用途硅酸凝胶干燥脱水硅酸干胶（硅胶）（1）常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等
的干燥剂；（2）用作催化剂的载体。吸水多孔，表面积大？？问题探讨将CO2通入Na2SiO3溶液中实验现象：反应方程式：生成白色胶状物质Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O＝ H2S iO3 ＋ Na2CO3硅酸与碳酸比较，哪个酸性强？如何证明？请设计实验方案。 实验方案：酸性： HCl>H2CO3>H2SiO3结论：二元弱酸，不溶于水二、硅 酸 盐1、最简单而又常用的硅酸盐：
2、Na2SiO3的水溶液俗称是：Na2SiO3 水玻璃Na2SiO3的水溶液呈碱性思考：Na2CO3 的水溶液呈碱性, Na2SiO3的水溶液呢?实验探究：结论：（固体俗称：泡花碱）
有腐蚀性。实 验 4－2燃烧起来不易燃烧水玻璃可用作防火剂3、有何用途？制备硅胶, 作黏胶剂，木材防火剂。常见硅酸盐矿物思考: 1、看书学习如何将硅酸盐用氧化物的形式表示？硅酸盐结构复杂、种类繁多，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。例如： 硅酸钠：Na2SiO3
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
一、硅酸盐1、硅酸盐组成的表示方法：
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水
(各氧化物前系数为最简整数比)小结：一、硅酸1、制备2、性质3、用途二、硅酸盐（ Na2SiO3）1、 Na2SiO3的水溶液—水玻璃2、 用途1、能制取硅酸的反应是：
A、 SiO2与水共热
B、将硅酸钠溶液与盐酸反应
C、 SiO2与NaOH溶液共热
D、向硅酸钠溶液中通入CO2气体练习学案P4 练习2.2、下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是
A．呈碱性
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质学案P4 练习4.3、通CO2于下列溶液至过量，出现浑浊的是：
A、Ba(NO3)2溶液 B、澄清石灰水
C、 Na2SiO3溶液 D、饱和Na2CO3溶液学案P4 练习3.玻璃硅酸盐产品 玻璃原料：纯碱、石灰石、石英
主要反应：
主要成份:硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅(主)玻璃玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却水泥原料：黏土、石灰石陶器瓷器原料：黏土陶 瓷 陶瓷工业发展更加 迅速，各种新型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚”号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，1990年我国第一台无水冷发电机试车成功。这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家们预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将“重返”“石器时代，不过是一个全新的石器时代。”其他含硅物质的用途 硅橡胶砂纸（SiC）分子筛分子筛的笼形结构 作业：（作业本）
写出下列有关的化学方程式,
是离子反应的要写出其离子方程式。SiO2Na2SiO3H2SiO3SiF4CaSiO3①②③④什么是无机非金属材料？ 无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、铝酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 无机非金属材料 传统的无机非金属材料：玻璃、陶瓷、水泥新型无机非金属材料：
压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管 ）。 写出下列有关的化学方程式,
是离子反应的要写出其离子方程式。SiO2Na2SiO3H2SiO3SiF4CaSiO3①②③④