化學(xué)41無機非金屬材料的主角硅課件新人教版必修1上課用

第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅（1）地殼中第二，為26.3%，占地殼質(zhì)量的90%以上地球生物生存的根基——硅酸鹽、空氣、水、陽光點此播放教學(xué)視頻

【課標(biāo)要求】能說出二氧化硅的主要物理性質(zhì),知道二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。了解硅酸的制取和性質(zhì)。了解硅的物理性質(zhì)，知道單質(zhì)硅的一些簡單的化學(xué)性質(zhì)。使學(xué)生對硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品有大致印象。點此播放教學(xué)視頻

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思考：

碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強Si無單質(zhì)狀態(tài)化合態(tài)：硅的氧化物和硅酸鹽點此播放教學(xué)視頻

硅的概況在地殼中含量第二：氧硅

鋁鐵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。點此播放教學(xué)視頻

1、硅的原子結(jié)構(gòu)硅和碳一樣,其原子既不易失去又不易得到電子,主要形成四價的化合物.一、硅+14284Si24+6C碳是構(gòu)成有機物的主要元素硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素2、硅的性質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、熔點、沸點都很高，硬度大的固體。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑物理性質(zhì)硅的工業(yè)制法1、制粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑Δ2、粗硅提純Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HClΔ在常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑。只與強堿、氟化氫、氟氣反應(yīng)2、硅的化學(xué)性質(zhì)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑加熱時，Si可以和O2、Cl2等反應(yīng)。2.存在

在自然界中，沒有游離態(tài)的硅。硅以化合態(tài)存在于自然界，例如：硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。3.用途

集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽能電池、硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。集成電路晶體管硅片硅晶片生產(chǎn)硅太陽能電池太陽能電動汽車一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)存在

地球上存在的天然二氧化硅稱為（統(tǒng)稱為）硅石.

思考題4

什么是硅石、石英、水晶、瑪瑙？閱讀74頁，畫出由硅石分類到瑪瑙的樹狀分類圖。地球上存在的天然二氧化硅稱為（統(tǒng)稱為）硅石硅石結(jié)晶形（石英）無定形無色透明彩色環(huán)帶或?qū)訝钏К旇?2)結(jié)構(gòu)

每1個Si原子周圍結(jié)合4個O原子，Si在中心,O在四個頂角.同時每1個O原子周圍結(jié)合2個Si原子相結(jié)合。

硅原子——[SiO2]四面體

二氧化硅中氧原子與硅原子個數(shù)比為2：1,用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示O與Si的原子個數(shù)比,不是分子式是化學(xué)式,不僅存在于二氧化硅中還存在于硅酸鹽中.

思考題6

下列說法錯誤的是（

）A.SiO2

是二氧化硅的化學(xué)式B.SiO2

晶體是由Si和O按1:2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體C.[SiO2]四面體只存在于二氧化硅晶體中D.沙子里含無定形二氧化硅E.石英就是水晶F.SiO2

從古到今被人類廣泛地應(yīng)用著，是因為SiO2

的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和它在自然界的廣泛存在CDE點此播放教學(xué)視頻

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現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈點此播放教學(xué)視頻

在隧道開鑿，石英粉加工等工作環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵，人長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會患硅肺?。ㄅf稱矽肺）。危害：點此播放教學(xué)視頻

(3)性質(zhì)SiO2是一種堅硬難熔的固體,不溶于水，純凈的二氧化硅無色透明。A、物理性質(zhì)：與CO2對比B、化學(xué)性質(zhì)：與CO2對比點此播放教學(xué)視頻

二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點二氧化硅和二氧化碳的比較CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高B﹑SiO2的化學(xué)性質(zhì)（很不活潑）高溫討論：初中學(xué)過的酸性氧化物的通性包括哪些方面？（以CO2為例）1.酸性氧化物

SiO2＋CaO==CaSiO3與強堿反應(yīng)生成鹽和水SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

硅酸鈉與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽（有粘性）點此播放教學(xué)視頻

與HF的反應(yīng)

SiO2

＋4HF=

SiF4↑＋2H2O此反應(yīng)常用于雕刻玻璃2.特性3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?點此播放教學(xué)視頻

想一想2、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？1、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。點此播放教學(xué)視頻

3、弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高溫＝SiO2+2MgSi+2MgO＝高溫二氧化碳

二氧化硅

狀態(tài)氣態(tài)固態(tài)物理性質(zhì)熔點低熔點高，硬度大化學(xué)性質(zhì)與酸——HF酸用途人工降雨，滅火等P75,圖4－5與水反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不能能能CO2＋H2O＝H2CO3

，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3，這是一個特性。

思考：剛才講到SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎樣制備H2SiO3呢？

2、硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對應(yīng)水化物（SiO2

是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。（1）制法——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)：現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠，d、靜置則形成硅酸沉淀。實驗4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3(膠體)（2）酸性太弱，只能與強堿發(fā)生中和反應(yīng)

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O（3）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解用H2CO3可制得H2SiO3

，可證明H2SiO3

的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

?H2SiO3==H2O+SiO2點此播放教學(xué)視頻

二、硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定硅酸鈉（Na2SiO3),其水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。點此播放教學(xué)視頻

Na2SiO3是一種白色固體，易溶于水，其水溶液俗稱水玻璃，呈粘稠狀，能與鹽酸等強酸反應(yīng)，也能與CO2反應(yīng)?？捎米鞣试硖盍?、木材防火劑及黏膠劑等。三、硅酸鹽點此播放教學(xué)視頻

實驗4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火制備木材防火劑的原料點此播放教學(xué)視頻

硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多，通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。例如：

硅酸鈉：Na2SiO3

高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4

Na2O·SiO2Al2O3

·2SiO2

·2H2O點此播放教學(xué)視頻

要領(lǐng)：兩邊原子個數(shù)守恒格式：金屬氧化物、二氧化硅、水順序：金屬按活動順序表拆分原則點此播放教學(xué)視頻

練習(xí)冊P12514題練習(xí)點此播放教學(xué)視頻

硅酸鹽的豐富性和多樣性（閱讀P76）人面魚紋盆點此播放教學(xué)視頻

陶瓷日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具玻璃普通玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得。(Na2CO3)（SiO