高中化學(xué)必修一非金屬及其化合物適用學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中化學(xué)必修一非金屬及其化合物適用高中化學(xué)必修一非金屬及其化合物適用第一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。氧氧48.6%硅硅26.3%鋁鋁7.73%鐵鐵4.75%鈣鈣3.45%鈉鈉2.74%鉀鉀2.47%鎂鎂2.00%氫氫0.16%其他其他1.20%第1頁(yè)/共42頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。硅硅在地殼中含量第二，硅的氧化物及硅在地殼中含量第二，硅的氧化物及硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上以上硅的存在與分布硅的存在與分布：沒(méi)有游離態(tài)，只有化合沒(méi)有游離態(tài)，只有化合態(tài)態(tài)(因?yàn)樗怯H氧元素）；因?yàn)樗怯H氧元素）；自然界中分布廣泛，自然界中分布廣泛，是構(gòu)成礦物和巖石的

2、基本元素是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。？第2頁(yè)/共42頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。第3頁(yè)/共42頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。硅和碳一樣硅和碳一樣,其原子既不易失去電子，也不易得到其原子既不易失去電子，也不易得到電子，電子，所以硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑所以硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成主要形成四四價(jià)化合物價(jià)化合物例如例如:SiO2和和H2SiO3及及SiO32-。CSi碳碳是構(gòu)成有機(jī)物是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素的主要元素硅硅是構(gòu)成巖石和許多是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素礦物的主要元素從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅硅第4頁(yè)/共42頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。結(jié)晶形（石英晶體）

3、結(jié)晶形（石英晶體）無(wú)定形（如：硅藻土）無(wú)定形（如：硅藻土）水晶水晶瑪瑙瑪瑙1、二氧化硅（、二氧化硅（ SiO2 ）(1)存在存在SiO2是硅最重要的化合物。是硅最重要的化合物。第5頁(yè)/共42頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。 （2） 二氧化硅的用途：二氧化硅的用途：石英制品第6頁(yè)/共42頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分?，F(xiàn)代通信用光纜現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡用用光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維做做無(wú)開(kāi)刀手術(shù)無(wú)開(kāi)刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈第7頁(yè)/共42頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水第8頁(yè)/共42頁(yè)

4、第九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。（3）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)SiOSiO2 2COCO2 2狀態(tài)（常溫）狀態(tài)（常溫）氣體氣體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)硬度硬度水溶性水溶性1 1：1 1固體固體1610 1610 2230 高高不溶不溶大大思考：兩者性質(zhì)差別為什么如此大？思考：兩者性質(zhì)差別為什么如此大？-78.5 -56.6 低低第9頁(yè)/共42頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。四面體結(jié)構(gòu)SiOSiO2平面結(jié)構(gòu)O=C=O直線型直線型干冰的結(jié)構(gòu)干冰的結(jié)構(gòu)第10頁(yè)/共42頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。物物 質(zhì)質(zhì)二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2) )二氧化碳二氧化碳(CO(C

5、O2 2) )與水反應(yīng)與水反應(yīng)-與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)-與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與碳反應(yīng)與碳反應(yīng)SiO2與與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較化學(xué)性質(zhì)的比較 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+4HF=SiF4 +2H2OSiO2+ CaO=CaSiO3高溫高溫SiO2+2C=Si+2CO 高溫高溫C+CO2=2CO高溫高溫與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)CO2+CaO=CaCO3高溫高溫SiO2+2NaOH=Na2SiO3 (有粘性有粘性) +H2O特殊性：特殊性：二氧化硅是二氧化硅是不溶于水的酸性氧化不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)物，能與氫氟酸反應(yīng) 第11頁(yè)/共42頁(yè)第十

6、二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。（有粘性）有粘性）第12頁(yè)/共42頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。 NaOH溶液能與玻璃中的溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成反應(yīng)生成Na2SiO3，使，使瓶塞部分粘結(jié)而無(wú)法打開(kāi)。瓶塞部分粘結(jié)而無(wú)法打開(kāi)。因此盛裝因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。不能用玻璃塞而要用橡膠塞。想一想想一想第13頁(yè)/共42頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。氫氟氫氟酸反應(yīng)酸反應(yīng), 想一想想一想2、實(shí)驗(yàn)室為什么不用、實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶玻璃瓶盛裝氫氟酸？盛裝氫氟酸？HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能

7、用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。璃試劑瓶而要用塑料瓶。第14頁(yè)/共42頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。高溫高溫3、在高溫下能與還原劑反應(yīng)、在高溫下能與還原劑反應(yīng)Si + 2CO可利用這個(gè)反應(yīng)制可利用這個(gè)反應(yīng)制粗硅粗硅第15頁(yè)/共42頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。CO2H2OH2CO3 但是但是SiO2不能與水直接化合成不能與水直接化合成H2SiO3 思考思考：SiOSiO2 2不能直接和水化合成不能直接和水化合成H H2 2SiOSiO3 3，那怎，那怎樣制備樣制備H H2 2SiOSiO3 3呢？呢？ (二二)、 硅酸（硅酸（H2SiO3） H2SiO3是是一種不溶于水的白色

8、固體。一種不溶于水的白色固體。一種很弱的酸一種很弱的酸(酸性比酸性比H2CO3還弱還弱,不能是紫色石蕊試液變色不能是紫色石蕊試液變色)，（1）制法）制法由于由于SiO2不溶于水，所以硅酸不溶于水，所以硅酸是通過(guò)是通過(guò)可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得的。制得的。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-1第16頁(yè)/共42頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論化學(xué)方化學(xué)方程式程式滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無(wú)色，同時(shí)有白色膠狀物產(chǎn)生無(wú)色，同時(shí)有白色膠狀物產(chǎn)生 a. Na2SiO3溶液呈堿性，溶液呈堿性， b. 可溶性硅酸

9、鹽與鹽可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，c. 先形成硅酸溶膠先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠，后形成硅酸凝膠Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(膠體膠體)SiO32- + 2H+ = H2SiO3（膠體膠體）離子方程式：離子方程式：第17頁(yè)/共42頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。（2）硅酸化學(xué)性質(zhì)）硅酸化學(xué)性質(zhì) 與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng) H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O 不穩(wěn)定（比不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解穩(wěn)定），受熱易分解 用用H2CO3也可制得也可制得H2SiO3 ，

10、可證明，可證明H2SiO3 的酸性的酸性比比H2CO3弱。弱。SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3（ 膠體膠體 ） Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3（膠體）（膠體）H2SiO3 = H2O + SiO2第18頁(yè)/共42頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。BBC1. 將過(guò)量的將過(guò)量的COCO2 2分別通入：分別通入： CaCl CaCl2 2溶液；溶液； Na Na2 2SiOSiO3 3溶液；溶液； Ca(OH) Ca(OH)2 2溶液；溶液； 飽和飽和NaNa2 2COCO3 3溶液；溶液； NaAlONaAlO

11、2 2溶液。溶液。 最終溶液中有白色沉淀析出的是最終溶液中有白色沉淀析出的是 ( )( ) A A B B C C D DB2要除去要除去SiOSiO2 2中混有的少量中混有的少量CaOCaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是雜質(zhì)，最適宜的試劑是 A. A. 純堿溶液純堿溶液 B. B. 鹽酸鹽酸 C. C. 硫酸硫酸 D. D. 苛性苛性鈉溶液鈉溶液3 3下列反應(yīng)能說(shuō)明二氧化硅是酸性氧化物的是下列反應(yīng)能說(shuō)明二氧化硅是酸性氧化物的是 A ASiOSiO2 2 +2C=Si+2CO +2C=Si+2CO B BSiOSiO2 2 +2NaOH=Na +2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O

12、O C CSiOSiO2 2 +4HF=SiF +4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O D DSiOSiO2 2 +CaCO +CaCO3 3=CaSiO=CaSiO3 3+CO+CO2 24 4下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是A. A. 燒堿溶液燒堿溶液 B. B. 濃硫酸濃硫酸 C. HFC. HF氫氟酸氫氟酸 D. D. 碳碳酸鈉溶液酸鈉溶液高溫高溫第19頁(yè)/共42頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。試劑試劑二氧化硅二氧化硅氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液氫氟酸氫氟酸濃硫酸濃硫酸 試劑瓶試劑瓶細(xì)口磨口塞細(xì)口磨口塞廣口瓶廣口瓶細(xì)口塑料瓶細(xì)口塑料瓶細(xì)

13、口橡皮塞細(xì)口橡皮塞5. 5. 實(shí)驗(yàn)室有五種試劑，根據(jù)它們各自的實(shí)驗(yàn)室有五種試劑，根據(jù)它們各自的性質(zhì)，必須選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎牛?qǐng)性質(zhì)，必須選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎?，?qǐng)?jiān)趯?duì)應(yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)在對(duì)應(yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。行連線。第20頁(yè)/共42頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。天然水晶石英中無(wú)色透明的晶體就是通常所說(shuō)的水晶。第21頁(yè)/共42頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。天然瑪瑙天然瑪瑙石英具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。第22頁(yè)/共42頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水。2.硅酸鈉（硅酸鈉（Na2

14、SiO3), 其水溶液俗稱其水溶液俗稱水玻璃水玻璃，是制，是制備硅膠和木材防火劑等的原料備硅膠和木材防火劑等的原料。1.概念：是由概念：是由硅、氧和金屬硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。組成的化合物的總稱。3.硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)（1）有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，能耐高溫。）有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，能耐高溫。（2）硅酸鹽易與酸反應(yīng)）硅酸鹽易與酸反應(yīng) Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3(膠體膠體)Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（膠體）（膠體） 第23頁(yè)/共42頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。4 4、硅酸鹽組成表示、硅酸

15、鹽組成表示順序：順序：活潑金屬氧化物活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化較活潑金屬氧化物物 SiOSiO2 2 H H2 2O O，化合價(jià)低的金屬氧化物放在前面。，化合價(jià)低的金屬氧化物放在前面。（1）保持原有各元素）保持原有各元素化合價(jià)不變化合價(jià)不變，按順序?qū)懗龈?，按順序?qū)懗龈鞣N元素的氧化物種元素的氧化物如：如：硅酸鈉（硅酸鈉（NaNa2 2SiOSiO3 3) )NaNa2 2O SiOO SiO2 2 鎂橄欖石（鎂橄欖石（Mg2SiO4）2MgO SiO2MgO SiO2 2 普通玻璃（普通玻璃（CaNa2Si6O14）Na2OCaO6SiO2第24頁(yè)/共42頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十

16、九分。（）除氧元素外，其他元素的原子個(gè)數(shù)（）除氧元素外，其他元素的原子個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成，配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化比符合原來(lái)的組成，配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。為整數(shù)。鈣沸石鈣沸石CaAlCaAl2 2SiSi3 3H H6 6O O1313CaOAlCaOAl2 2O O3 33SiO3SiO2 23H3H2 2O O長(zhǎng)石長(zhǎng)石（KAlSi3Ox）K2OAl2O33SiO2第25頁(yè)/共42頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。無(wú)機(jī)非無(wú)機(jī)非金屬材金屬材料料硅酸鹽硅酸鹽產(chǎn)品產(chǎn)品陶瓷陶瓷水泥水泥玻璃玻璃5.用途用途第26頁(yè)/共42頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。第27頁(yè)/共42頁(yè)第二十八

17、頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。(Na2CO3)（SiO2 ）Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高溫高溫CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高溫高溫第28頁(yè)/共42頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。第29頁(yè)/共42頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。2.2. 硅硅 鋼鋼 高導(dǎo)磁高導(dǎo)磁性性 用作變壓用作變壓器鐵芯器鐵芯第30頁(yè)/共42頁(yè)第三十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。4.4.分子篩分子篩吸附劑、催化劑吸附劑、催化劑3.硅橡膠硅橡膠良好的彈性良好的彈性第31頁(yè)/共42頁(yè)第三十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。新型無(wú)機(jī)非金屬材料：新型無(wú)機(jī)非金屬材料：新

18、型陶瓷新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等第32頁(yè)/共42頁(yè)第三十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。人造骨人造骨第33頁(yè)/共42頁(yè)第三十四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。四、硅單質(zhì)四、硅單質(zhì) 1.存在：硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種存在：硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種（自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅）。（自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅）。 2.物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：（1）有金屬光澤的灰黑色固體，結(jié)構(gòu)類似于金剛石）有金屬光澤的灰黑色固體，結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)(1410)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。和沸點(diǎn)都很高，硬度大。（2）導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。）導(dǎo)電性介于

19、導(dǎo)體和絕緣體之間。第34頁(yè)/共42頁(yè)第三十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)-形成共價(jià)化合物，化學(xué)性質(zhì)不活潑形成共價(jià)化合物，化學(xué)性質(zhì)不活潑(1)加熱條件下，能跟一些非金屬單質(zhì)起反應(yīng)加熱條件下，能跟一些非金屬單質(zhì)起反應(yīng)Si+O2=SiO2第35頁(yè)/共42頁(yè)第三十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。4 4、制法、制法SiO2 + 2C = Si + 2CO（制取粗硅）（制取粗硅）高溫高溫粗硅提純：Si+Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl高溫高溫高溫高溫第36頁(yè)/共42頁(yè)第三十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 二十九分。5.5.用途用途晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間, ,是良好是良好的的半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料, ,硅是信息技術(shù)