苏教版高一化学必修1专题3第三单元含硅矿物与信息材料（共19张PPT）
文档属性
| 名称 | 苏教版高一化学必修1专题3第三单元含硅矿物与信息材料（共19张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-04-23 11:17:38 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
组织建设
化学 · 必修1
含硅矿物与信息材料
含硅化合物
创设情景
二氧化硅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
1、硅元素在地壳中的含量怎样？
2、硅元素在自然界主要有哪些存在形式？
第二位
问题导学
观察思考
硅酸盐组成如何表示？
一、常见的硅酸盐产品
1.硅酸盐组成的表示方法
1）盐化学式法(适用于简单的硅酸盐）
如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。
2）氧化物法（适用于较复杂的硅酸盐)
如滑石：Mg3(Si4O10)(OH)2
3MgO·4SiO2·H2O
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
注意：元素守恒、化合价不变
不能简单的认为硅酸盐是由氧化物组成的混合物
【试一试】
将石棉：CaMg3Si4O12改写为氧化物形式。
总结感悟
2、 Na2SiO3的性质
Na2SiO3是一种可溶于水的硅酸盐，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体。
用途：粘合剂，防腐剂、防火剂
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
请思考：“水玻璃” 长期暴露在空气中会变质，你知道其中的原因吗？试写出反应的化学方程式，并改写成离子方程式。
酸性：
H2CO3> H2SiO3
问题讨论
产品 主要原料 主要设备 反应
条件 主要成分
3、三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃
黏土、石灰石、
石膏 (适量)
纯 碱、石灰石
石 英?（SiO2)
水泥回转窑
玻璃熔炉
高温
高温
硅酸三钙、硅酸二钙
铝酸三钙
CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2↑
Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2↑
成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
黏土
陶瓷窑
高温
硅酸盐
陶瓷
玻璃
水泥
归纳感悟
学习新知
水泥
生产原料：
主要原料：黏土、石灰石
辅料：石膏
生产设备：
水泥回转窑
硅酸盐产品
学习新知
陶瓷
时大彬款紫砂雕漆四方壶
故宫博物院藏(明)
宜兴窑
青花双凤纹玉壶春瓶
国家博物馆藏(元)
景德镇窑
学习新知
玻璃(以普通玻璃为例)
生产原料：
石灰石、纯碱、石英
生产设备：
玻璃熔炉
主要成分：
Na2O·CaO·6SiO2
玻璃熔炉与工业机器人
主要反应：
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
四、硅酸盐产品
学习新知
二氧化硅是熔沸点很高，硬度很大，导光能力强。不溶于水
二氧化硅的物理性质及用途
石英玻璃管
石英坩埚
石英镜片
石英玻璃耐高温、膨胀系数低、化学稳定性和电绝缘性能良好。
（2）二氧化硅用途
（1）物理性质
二氧化硅
光导纤维
学习新知
（2）酸性氧化物的通性
（1）与氢氟酸反应 (雕刻玻璃）
化学性质
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应
与碱反应
氢氟酸不能存放在玻璃瓶中
注意
二、二氧化硅
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。
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)
氟化氢气体用什么瓶收集？氢氟酸在实验室应如何储存？
氟化氢气体一般是用塑料瓶收集。 氢氟酸只能用塑料瓶盛放。
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3
或Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl
(1) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
以二氧化硅为原料制取硅酸:
实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？
如何利用SiO2制取硅酸？
问题讨论
二、硅
1、物理性质
晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；熔沸点高，硬度大，难溶于水。
导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
2、化学性质
（1）常温下化学性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与NaOH溶液反应
（2）在加热时能跟氧气、氯气等物质发生反应。
Si + O2 = SiO2
△
Si + 2Cl2 = SiCl4
△
学习新知
3.硅的制取
Si+2Cl2 SiCl4
SiO2+2C Si+2CO↑
SiCl4+2H2 Si+4HCl
得到的为粗硅
粗硅的提纯：
1．下列各组物质的主要成分都含有硅酸盐的是（ ）
A．石英玻璃和水玻璃 B．普通玻璃和钢化玻璃
C．瓷器和水晶 D．普通玻璃和高温结构陶瓷（如人造刚玉）
B
当堂巩固
2. 下列说法错误的是 ( )
A．硅是制造太阳能电池的常用材料
B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D．水玻璃可用作木材防火剂
C
3.用金属氧化物 ·较活泼金属氧化物· 二氧化硅 · 水 的化学式表示
钾云母：K2 H4 Al6 Si6 O24
K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2 O
当堂巩固
组织建设
化学 · 必修1
含硅矿物与信息材料
含硅化合物
创设情景
二氧化硅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
1、硅元素在地壳中的含量怎样？
2、硅元素在自然界主要有哪些存在形式？
第二位
问题导学
观察思考
硅酸盐组成如何表示？
一、常见的硅酸盐产品
1.硅酸盐组成的表示方法
1）盐化学式法(适用于简单的硅酸盐）
如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。
2）氧化物法（适用于较复杂的硅酸盐)
如滑石：Mg3(Si4O10)(OH)2
3MgO·4SiO2·H2O
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
注意：元素守恒、化合价不变
不能简单的认为硅酸盐是由氧化物组成的混合物
【试一试】
将石棉：CaMg3Si4O12改写为氧化物形式。
总结感悟
2、 Na2SiO3的性质
Na2SiO3是一种可溶于水的硅酸盐，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体。
用途：粘合剂，防腐剂、防火剂
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
请思考：“水玻璃” 长期暴露在空气中会变质，你知道其中的原因吗？试写出反应的化学方程式，并改写成离子方程式。
酸性：
H2CO3> H2SiO3
问题讨论
产品 主要原料 主要设备 反应
条件 主要成分
3、三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃
黏土、石灰石、
石膏 (适量)
纯 碱、石灰石
石 英?（SiO2)
水泥回转窑
玻璃熔炉
高温
高温
硅酸三钙、硅酸二钙
铝酸三钙
CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2↑
Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2↑
成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
黏土
陶瓷窑
高温
硅酸盐
陶瓷
玻璃
水泥
归纳感悟
学习新知
水泥
生产原料：
主要原料：黏土、石灰石
辅料：石膏
生产设备：
水泥回转窑
硅酸盐产品
学习新知
陶瓷
时大彬款紫砂雕漆四方壶
故宫博物院藏(明)
宜兴窑
青花双凤纹玉壶春瓶
国家博物馆藏(元)
景德镇窑
学习新知
玻璃(以普通玻璃为例)
生产原料：
石灰石、纯碱、石英
生产设备：
玻璃熔炉
主要成分：
Na2O·CaO·6SiO2
玻璃熔炉与工业机器人
主要反应：
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
四、硅酸盐产品
学习新知
二氧化硅是熔沸点很高，硬度很大，导光能力强。不溶于水
二氧化硅的物理性质及用途
石英玻璃管
石英坩埚
石英镜片
石英玻璃耐高温、膨胀系数低、化学稳定性和电绝缘性能良好。
（2）二氧化硅用途
（1）物理性质
二氧化硅
光导纤维
学习新知
（2）酸性氧化物的通性
（1）与氢氟酸反应 (雕刻玻璃）
化学性质
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应
与碱反应
氢氟酸不能存放在玻璃瓶中
注意
二、二氧化硅
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。
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)
氟化氢气体用什么瓶收集？氢氟酸在实验室应如何储存？
氟化氢气体一般是用塑料瓶收集。 氢氟酸只能用塑料瓶盛放。
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3
或Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl
(1) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
以二氧化硅为原料制取硅酸:
实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？
如何利用SiO2制取硅酸？
问题讨论
二、硅
1、物理性质
晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；熔沸点高，硬度大，难溶于水。
导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
2、化学性质
（1）常温下化学性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与NaOH溶液反应
（2）在加热时能跟氧气、氯气等物质发生反应。
Si + O2 = SiO2
△
Si + 2Cl2 = SiCl4
△
学习新知
3.硅的制取
Si+2Cl2 SiCl4
SiO2+2C Si+2CO↑
SiCl4+2H2 Si+4HCl
得到的为粗硅
粗硅的提纯：
1．下列各组物质的主要成分都含有硅酸盐的是（ ）
A．石英玻璃和水玻璃 B．普通玻璃和钢化玻璃
C．瓷器和水晶 D．普通玻璃和高温结构陶瓷（如人造刚玉）
B
当堂巩固
2. 下列说法错误的是 ( )
A．硅是制造太阳能电池的常用材料
B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D．水玻璃可用作木材防火剂
C
3.用金属氧化物 ·较活泼金属氧化物· 二氧化硅 · 水 的化学式表示
钾云母：K2 H4 Al6 Si6 O24
K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2 O
当堂巩固