化学41无机非金属材料的主角硅课件新人教版必修1上课用

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅（1）地壳中第二，为26.3%，占地壳质量的90%以上地球生物生存的根基——硅酸盐、空气、水、阳光点此播放教学视频

【课标要求】能说出二氧化硅的主要物理性质,知道二氧化硅的主要化学性质。了解硅酸的制取和性质。了解硅的物理性质，知道单质硅的一些简单的化学性质。使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。点此播放教学视频

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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？碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强Si无单质状态化合态：硅的氧化物和硅酸盐点此播放教学视频

硅的概况在地壳中含量第二：氧硅

铝铁硅的存在与分布存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。点此播放教学视频

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.一、硅+14284Si24+6C碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石和许多矿物的主要元素2、硅的性质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。导电性介于导体和绝缘体之间。常温下硅单质的化学性质不活泼物理性质硅的工业制法1、制粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑Δ2、粗硅提纯Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HClΔ在常温下，化学性质不活泼。只与强碱、氟化氢、氟气反应2、硅的化学性质Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑加热时，Si可以和O2、Cl2等反应。2.存在

在自然界中，没有游离态的硅。硅以化合态存在于自然界，例如：硅酸盐等，在地壳中含量居第二位。3.用途

集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。集成电路晶体管硅片硅晶片生产硅太阳能电池太阳能电动汽车一、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称为（统称为）硅石.

思考题4

什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读74页，画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙(2)结构

每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。

硅原子——[SiO2]四面体

二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式,不仅存在于二氧化硅中还存在于硅酸盐中.

思考题6

下列说法错误的是（

）A.SiO2

是二氧化硅的化学式B.SiO2

晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体C.[SiO2]四面体只存在于二氧化硅晶体中D.沙子里含无定形二氧化硅E.石英就是水晶F.SiO2

从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2

的立体网状结构和它在自然界的广泛存在CDE点此播放教学视频

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现代通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯点此播放教学视频

在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。危害：点此播放教学视频

(3)性质SiO2是一种坚硬难熔的固体,不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。A、物理性质：与CO2对比B、化学性质：与CO2对比点此播放教学视频

二氧化碳二氧化硅化学式化学式的意义通常状况下的状态硬度水溶性熔沸点二氧化硅和二氧化碳的比较CO2SiO2表示二氧化碳分子及其组成表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比气态固态很小很大可溶于水不溶于水很低很高B﹑SiO2的化学性质（很不活泼）高温讨论：初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面？（以CO2为例）1.酸性氧化物

SiO2＋CaO==CaSiO3与强碱反应生成盐和水SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐（有粘性）点此播放教学视频

与HF的反应

SiO2

＋4HF=

SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃2.特性3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?点此播放教学视频

想一想2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。点此播放教学视频

3、弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高温＝SiO2+2MgSi+2MgO＝高温二氧化碳

二氧化硅

状态气态固态物理性质熔点低熔点高，硬度大化学性质与酸——HF酸用途人工降雨，灭火等P75,图4－5与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不能能能CO2＋H2O＝H2CO3

，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。

思考：刚才讲到SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？

2、硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的对应水化物（SiO2

是H2SiO3的酸酐），是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。（1）制法——可溶性硅酸盐与酸反应：现象结论化学方程式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，d、静置则形成硅酸沉淀。实验4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3(胶体)（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解用H2CO3可制得H2SiO3

，可证明H2SiO3

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

∆H2SiO3==H2O+SiO2点此播放教学视频

二、硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。点此播放教学视频

Na2SiO3是一种白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，呈粘稠状，能与盐酸等强酸反应，也能与CO2反应。可用作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂等。三、硅酸盐点此播放教学视频

实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火制备木材防火剂的原料点此播放教学视频

硅酸盐结构复杂、种类繁多，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。例如：

硅酸钠：Na2SiO3

高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4

Na2O·SiO2Al2O3

·2SiO2

·2H2O点此播放教学视频

要领：两边原子个数守恒格式：金属氧化物、二氧化硅、水顺序：金属按活动顺序表拆分原则点此播放教学视频

练习册P12514题练习点此播放教学视频

硅酸盐的丰富性和多样性（阅读P76）人面鱼纹盆点此播放教学视频

陶瓷日用器皿、建筑饰材、卫生洁具玻璃普通玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。(Na2CO3)（SiO