優(yōu)質(zhì)課件 人教版 高一化學(xué)必修一 第四章 第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角—硅

1、第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角 硅 Si-26.30% 硅在地殼中含量為26.3 ，硅的氧化物及硅酸鹽 構(gòu)成的巖石、 沙子和土壤，約占地殼的90以上。 硅的存在與分布 存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài) 分布：自然界中分布廣泛，是構(gòu)成礦物和巖石 的基本元素。 圖 4-1 硅的廣泛存在 硅和碳一樣,其原子既不易失去電子 ，也不易得到電子，所以硅的化學(xué)性質(zhì)不 活潑,主要形成四價化合物 C Si 從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識硅 結(jié)晶形（石英晶體） 無定形硅藻土 水晶 瑪瑙 一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅（ SiO2 ） (1)存在:天然的SiO2稱為硅石 硅石 無色透明 彩色環(huán)帶或?qū)訝?水晶 瑪瑙 有規(guī)則幾何外形， 原子

2、或分子在空間 按一定周期性排列 紫水晶 薔薇石英 茶晶 黃水晶 天然瑪瑙 物理性質(zhì):_ 化學(xué)穩(wěn)定性:_ 通常條件下，很穩(wěn)定 硬度大、熔點高、難溶于水 Si O SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 合作探究二合作探究二: 觀察下圖，思考為何盛放NaOH和溶液 和氫氟酸溶液的試劑瓶與其他溶液不同？ (4)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)（酸性氧化物） 具有酸性氧化物的通性 與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽 （有粘性，其溶液俗稱水玻璃） 弱氧化性 ,在高溫下能與還原劑反應(yīng) SiO2 + 2C 高溫 Si + 2CO SiF42H2O 此反應(yīng)常用于雕刻玻璃 思考思考 二氧化硅難溶于水，又不 與水反應(yīng)，那么

3、如何制得硅酸 呢？ 二、硅酸 實驗4-1：向飽和Na2SiO3溶液中滴入酚酞 ，再滴入稀鹽酸 現(xiàn) 象 結(jié) 論 方程式 滴入酚酞溶液呈紅色 Na2SiO3溶液呈堿性 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （膠體） +2NaCl 實驗探究 滴入鹽酸有凝膠產(chǎn)生 硅酸難溶于水 活動與探究 硅酸是一種比碳酸還要弱的酸。 請利用下列提供實驗儀器及藥品，設(shè)計一個簡 單實驗，證明硅酸的酸性比碳酸弱。 a.儀器： 鹽酸、石灰石、 飽和NaHCO3溶液、 Na2SiO3溶液 Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3 b.藥品： 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠 （能流動），

4、當(dāng)硅酸的濃度較大時，就 會形成硅酸凝膠（不能流動），硅酸凝 膠經(jīng)過干燥脫水就形成硅膠。 硅膠的用途： 干燥劑（吸水） 吸附劑（多孔） 催化劑的載體 三、硅酸鹽 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般 溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。 硅酸鈉（Na2SiO3) 是極少數(shù)可溶于水的硅 酸鹽中的一種，其水溶液俗稱 。 是由 、 和 組成的化合物的總稱。 硅氧金屬 不 水玻璃 實驗4-2 燃燒 不易燃燒 用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火 Na2SiO3是制備木材防火劑的原料 實驗探究 現(xiàn)象 結(jié)論 點燃未被Na2SiO3 溶液浸泡過的木材 點燃被Na2SiO3 溶液浸泡過的木材 滑石: Mg3Si4O12H2 石棉: CaMg3Si4

5、O12 和田玉： Ca2Mg5Si8O24H2 黏土: Al2Si2O9H4 硅酸鈉（Na2SiO3) 鉀長石：KAlSi3O8 鈣沸石Ca(Al2Si3O10) 3H2O 活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物SiO2H2O Na2O SiO2 K2OAl2O36SiO2 CaO Al2O3 3SiO23H2O 2、硅酸鹽組成表示 K2O3Al2O36SiO22H2O K(Al3Si3O10)(OH)2 硅酸鹽用途 無機(jī)非金 屬材料 傳統(tǒng)無機(jī)非 金屬材料 新型無機(jī)非 金屬材料 陶瓷 玻璃 水泥 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 壓電陶瓷 透明陶瓷 超導(dǎo)陶瓷 普通玻璃是以純堿、石灰石和石英 砂（主要成分SiO2)為主要原

6、料，經(jīng)混合、 粉碎，在玻璃窖中熔融制的，沒有固定的 熔點。 陶瓷 日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具 玻璃玻璃 硅有 和 兩種 1、灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體 2、熔、沸點高、硬度大 3、晶體硅是良好的半導(dǎo)體 晶體硅無定形硅 四、硅 1、與氟氣反應(yīng)： 2、與氫氟酸反應(yīng)： 3、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)： 4、與氯氣反應(yīng)： 5、與氧氣反應(yīng) Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2=SiCl4 Si+O2=SiO2 高溫 6硅的工業(yè)制法（課本P81） 用途 制作集成電路、晶體管、芯片等， 還可以制成太陽能電池、硅的合金可用 來制造

7、變壓器鐵芯等。 2可以用來制取半導(dǎo)體材料（如大規(guī)模 集成電路）的是 （ ） A二氧化硅 B粗硅 C高純硅 D硅酸鹽 當(dāng)堂檢測 1. 下列物質(zhì)中主要成分不是二氧化 硅的是（ ） A硅膠 B水晶 C瑪瑙 D硅石 A C 4下列物質(zhì)中，能夠與NaOH溶液 反應(yīng)的是 （ ） A碳酸鈉 B硅酸鈉 C二氧化硅 D氫氧化鋁 3構(gòu)成地殼基本骨架的非金屬元素是 （ ） AAl BO C Si DC C CD 5NaOH、KOH等堿性溶液可以貯存在 下列哪種試劑瓶中（ ） A具有玻璃塞的細(xì)口瓶 B具有玻璃塞的廣口瓶 C帶滴管的滴瓶 D具有橡膠塞的細(xì)口瓶 D 6二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很不活潑 幾乎所有的酸都不與其反應(yīng)，但有 一種酸能夠和二氧化硅發(fā)生反應(yīng)， 這種酸是 （ ） A濃鹽酸 B硫酸 C硝酸 D氫氟酸 D 7二氧化硅屬于酸性氧化物，理由是（ ） ASi是非金屬元素 BSiO2對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸 CSiO2與強(qiáng)堿反