市级公开课硅

新课标人教版化学必修1,2020/5/31,第一节无机非金属材料的主角硅,第一课时,说文解字,硅,硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素,1、硅元素在地壳中排名第几吗？在自然界中硅主要以什么形态存在？,以化合态的形式存在，硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳的绝大部分（如岩石、沙子和土壤），占地壳质量的90%以上，“统治了地壳”,（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.,2、比较硅和碳的核外电子排布？,Si,2、碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,3、找出硅在元素周期表的位置？,硅位于金属与非金属的过度位置。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料,网状结构，呈正四面体，结构决定性质,金刚石,硅晶体,硅的晶体结构,硅单质,存在形态,物理性质,晶体硅灰黑色、有金属光泽，结构类似于金刚石；熔点、沸点都很高，硬度大,导电性介于导体和绝缘体之间(半导体）,常温下硅单质的化学性质不活泼,硅的化学性质,常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质起反应（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）。在加热条件下能与一些非金属反应,Si+O2=SiO2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,Si+4HF=SiF4+2H2,高温,硅的工业制法,1、在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。SiO22C=Si（粗硅）2CO与氯反应：Si2Cl2SiCl4(温度为400500),2、粗硅制纯硅：,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命.,（4）硅的用途,二、二氧化硅,1.存在,地球上存在的二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。,12%,硅石,结晶形,无定形,硅石,结晶形（石英）,无定形（硅藻土）,水晶（无色透明）,玛瑙（彩色条纹）,沙子,SiO2,稳定性好，不活泼,（2）晶体结构,用途、物理性质比较,无色透明晶体或白色粉末,高（1723）,高（2230）,大,制备光纤、石英钟表、光学仪器、普通玻璃、装饰品等,(1)装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞不能用磨砂玻璃塞。为什么?,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,想一想,因为NaOH溶液会跟磨砂玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸钠会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+H2O=H2CO3,不反应,只与HF反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O,酸性氧化物,酸性氧化物,（3）化学性质比较,不反应,光学纤维胃镜,（4）二氧化硅的用途,【例1】下列离子反应方程式书写正确的是（）A二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4H+Si4+2H2OB碳酸钡溶于稀硝酸：CO32-+2H+CO2+H2OC二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO2+2OHSiO32-+H2OD把盐酸滴入硅酸钠溶液：SiO32-+2H+H2SiO3,CD,新课标人教版化学必修1,2020/5/31,第一节无机非金属材料的主角硅,第二课时,一、硅酸(H2SiO3),H2SiO3是SiO2的对应水化物（SiO2是H2SiO3的酸酐）。它不溶于水，是一种白色粉末状的固体。,思考：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？,实验探究：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl,滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生,a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。,1.H2SiO3的制法,活动探究：,已知硅酸是一种弱酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，探索对比硅酸和碳酸的酸性强弱。,把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生的现象,现象：透明的硅酸凝胶生成,小结：2.硅酸的性质,硅酸是一种弱酸，酸性比H2CO3弱，不能使指示剂变色。,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,SiO32-+2H+=H2SiO3,Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3,SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3,不溶、不稳定、弱酸,CO2通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液B、石灰水C、饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液,A,练习,3.硅酸与硅胶,阅读P76,硅胶是H2SiO3浓溶液硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,变色硅胶,是将硅酸凝胶用CoCl2溶液浸泡，然后经干燥活化后制得的。(吸水前为淡蓝色,吸水后为粉红色),硅胶常用作食品、药品的干燥剂，也常用作催化剂的载体,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般不溶于水，化学性质很稳定。,1、硅酸钠（Na2SiO3）,二、硅酸盐,物理性质：白色晶体，能溶于水，是少数可溶性硅酸盐之一,它的水溶液俗称水玻璃、泡花碱。,Na2SiO3有何化学特性？,实验4-2,着火,不着火,木材、纸张等易燃物品，用饱和Na2SiO3溶液浸泡后不易着火。,硅酸钠的特性及用途：,水玻璃是无色粘稠液体，是一种矿物胶。1.它可以用于制备硅胶;2.建筑工业上可用作粘合剂;3.用作耐火材料。,4硅酸盐组成的表示,(2)氧化物形式,(1)化学式形式：,硅酸钠：Na2SiO3,硅酸钙：CaSiO3,沸石：Na2A12(SiO3)2(OH)4,粘土（高岭石）：Al2(Si2O5)(OH)4,钾长石：KAlSi3O8,硅酸钠：Na2OSiO2,硅酸钙：CaOSiO2,沸石：Na2OAl2O32SiO22H2O,粘土：Al2O32SiO22H2O,钾长石：K2OAl2O36SiO2。,要领：各元素写成相应的氧化物，化合价不变，元素守恒格式：金属氧化物、二氧化硅、水(各氧化物前系数为最简整数比)顺序：金属按活动顺序表,硅酸盐的盐氧化物法书写规律,用氧化物形式表示下列硅酸盐：1.蛇纹石：H4Mg3Si2O92.钙长石：CaAl2SiO63.石棉：CaMg3Si4O124.长石：KAlSi3O85.普通玻璃：CaNa2Si6O14,1.3MgO2SiO22H2O2.CaOAl2O3SiO23.CaO3MgO4SiO24.K2OAl2O36SiO25.CaONa2O6SiO2,无机非金属材料,硅酸盐产品,陶瓷,水泥,玻璃,5.硅酸盐产品,交流研讨,【例1】能证明硅酸的酸性弱于碳酸的实验事实是（）ACO2是气体，SiO2是固体B高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2CCO2溶于水