高中化学 必修一 硅酸盐和硅单质23页PPT
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人教版高中化学必修一课件高一化学硅酸盐及硅单质
③硅橡胶 (最好的既耐高温又耐低 温的橡胶)
④分子筛 （具有均匀微孔结构 的铝硅酸盐。）
三.硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)
（一）硅在自然界的存在与物理性质 硅在地壳中的含量仅次于氧；在自然界中无游离态的硅；单 质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体， 熔沸点高、硬度大。（熔沸点：金刚石＞硅） 是良好的半导体。
3.与HF（氢氟酸）的反应
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
（三）硅的工业制法
高温下，用碳还原二氧化硅制得粗硅 SiO2+2C=Si+2CO↑
※C过量，还可能生成SiC(金刚砂）
高温
SiO2+3C==SiC+2CO↑Biblioteka 粗硅提纯△△
Si+2Cl2==SiCl4 SiCl4+2H2==Si+4HCl
（四）硅的用途 大规模集成电路
讨论2： B
太阳能电池
硅芯片
讨论1：下列叙述正确的是（）
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B.因为CaCO3+SiO2C=高a=S=温=iO3+CO2↑，所以硅酸的酸性 比碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅 属于两性氧化物
K 2O·Al2O3 ·6SiO2
注意：氧化物之间以“·”隔开。系数配置出现分数时应化为整数。
3．硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多难溶于于水，化 学性质很稳定。
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
水玻璃
耐火材料
防腐剂
[实验4-2] Zx.xk 放入蒸馏水
硅酸盐和硅单质课件
1．硅与 NaOH 溶液反应的原理是什么？ 提示：在硅与 NaOH 溶液的反应中，还原剂是硅，氧化剂 是水，该反应可理解为分两步进行。 首先，硅与水反应生成 H2SiO3 和 H2：Si＋3H2O===H2SiO3 ＋ 2H2↑ ； 然 后 ， H2SiO3 与 NaOH 反 应 ： H2SiO3 ＋ 2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 当标电子转移的方向和数目时，应表示为
(4)在硅酸盐氧化物的表示式中，氧化物前面的计量数只对 该氧化物起作用，对其他氧化物不起作用。如：2MgO·SiO2 不 能认为是 2(MgO·SiO2)。
(5)这种组成只是代表物质的化学组成成分，并不是说从结 构上看成是“分子式”或氧化物的“分子加合物”。
ห้องสมุดไป่ตู้
实验室应如何保存 Na2SiO3 溶液，如果敞口放置一段时间， 溶液会出现什么现象？
4．用途 (1)用做半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器 等 半导体器件 。 (2)制合金，如含硅 4%的钢可制成变压器的铁芯，含硅 15% 的钢可制造耐酸设备等。 (3)制造光电池，将光能直接转换为电能。
探究点一 硅酸盐的表示方法
1．规律 通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。 硅酸盐中的硅元素以 SiO2 的形式表示，金属元素如 Na、K、 Mg、Al、Ca 等，以它们常见的氧化物形式表示，氢元素以 H2O 的形式表示。氧化物的一般顺序：较活泼金属的氧化物·较不活 泼金属的氧化物·二氧化硅·水。
[例 2] 晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要 步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； ② 粗 硅 与 干 燥 的 HCl 气 体 反 应 制 得 SiHCl3 ： Si ＋ 3HCl3=0=0==℃= SiHCl3＋H2； ③SiHCl3 与过量 H2 在 1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。 已知 SiHCl3 能与 H2O 剧烈反应，在空气中易自燃。
高中化学专题硅酸盐和硅单质新人教版必修PPT课件
半导体材料；硅的化学性质稳定、常温下可与F2、HF、强碱 溶液反应，加热和高温下可与O2、Cl2等非金属发生反应。
【答案】 C
【 名 师 点 睛 】
拓展延伸
一、硅酸盐的氧化物形式的改写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧
化物的形式表示其组成，改写时的规律为：
氧化物的排列顺序： 活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→
【解析】只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是 SiO，A项错。简单的硅酸盐可溶于水，B项错。 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成是为了简化、 直观，并不是说硅酸盐就是由氧化物组成的，C 项错。故选D项。
【答案】D
基础梳理
二、硅单质 1．种类：单质硅有_晶__体__和__无__定__形_两类。 2．结构：晶体硅的结构与__金__刚__石_相似。
例如：Na2SiO3：_N_a_2_O_·_S_i_O_2__； 长石 KAlSi3O8：__K_2_O__·A__l2_O_3_·_6_S_iO__2；
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称_水__玻__璃__，能制备硅胶和 _木__材__防__火__剂__。
放入蒸馏水
的弹性
பைடு நூலகம்
变压器铁芯
制火箭、导弹、飞机 的零件和绝缘材料
人工制造分子 筛(铝硅酸盐)
有均匀微孔结构
作吸附剂和 催化剂
典型例题分析
例1.下列关于硅酸盐的说法正确的是( ) A.硅酸盐中的阴离子都是SiO32B.硅酸盐都难溶于水 C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说 明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可 用作黏合剂
3．性质
(1)物理性质 色、态
【答案】 C
【 名 师 点 睛 】
拓展延伸
一、硅酸盐的氧化物形式的改写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧
化物的形式表示其组成，改写时的规律为：
氧化物的排列顺序： 活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→
【解析】只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是 SiO，A项错。简单的硅酸盐可溶于水，B项错。 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成是为了简化、 直观，并不是说硅酸盐就是由氧化物组成的，C 项错。故选D项。
【答案】D
基础梳理
二、硅单质 1．种类：单质硅有_晶__体__和__无__定__形_两类。 2．结构：晶体硅的结构与__金__刚__石_相似。
例如：Na2SiO3：_N_a_2_O_·_S_i_O_2__； 长石 KAlSi3O8：__K_2_O__·A__l2_O_3_·_6_S_iO__2；
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称_水__玻__璃__，能制备硅胶和 _木__材__防__火__剂__。
放入蒸馏水
的弹性
பைடு நூலகம்
变压器铁芯
制火箭、导弹、飞机 的零件和绝缘材料
人工制造分子 筛(铝硅酸盐)
有均匀微孔结构
作吸附剂和 催化剂
典型例题分析
例1.下列关于硅酸盐的说法正确的是( ) A.硅酸盐中的阴离子都是SiO32B.硅酸盐都难溶于水 C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说 明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可 用作黏合剂
3．性质
(1)物理性质 色、态
高中化学必修1配套课件第四章 第一节 第二课时 硅酸盐和硅单质
硅酸盐和硅单质
1．硅酸钠水溶液俗称水玻璃,常用于制备黏合剂、防 腐剂和耐火材料。 2．传统的无机非金属材料有水泥、玻璃和陶瓷。 3．硅以化合态存在于自然界中,常用作半导体材料和 合金材料。 4．硅常温下能与F2、HF、NaOH溶液反应,加热时能
与O2、Cl2、Mg、H2等反应。
[自学教材·填要点]
[解析]
A 项 ， Ca(Al2Si3O10)· 3H2O 应 表 示 为
CaO· Al2O3· 3SiO2· 3H2O(排序错)；B 项，Mg2SiO4 应表示为 2MgO· SiO2(不能在系数中出现分数)；C 项，K2Al6Si6H4O24 应表示为 K2O· 3Al2O3· 6SiO2· 2H2O(排序错)
1．概念
硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合物的总称。 2．硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多 不溶 于水,化学 性质很 稳定 。
3．硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和Na2SiO3： Na2O·
Al2O3· 6SiO2 。 长石KAlSi3O8： K2O· 4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称 水玻璃 ,能制备硅胶和木材防火剂。
5．三种常见的硅酸盐产品 硅酸盐 产品 原料 主要设 备 水泥回 转窑 玻璃窑 主要成分 硅酸二钙 硅酸三钙 铝酸三钙 玻璃 陶瓷 纯碱、石灰 石、石英 黏土 2CaO· SiO2 3CaO· SiO2 3CaO· Al2O3
水泥
石灰石、 黏土
(1)半导体材料,如硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。
[师生互动·解疑难] 单质硅的化学性质 (1)常温时能与F2、HF和强碱溶液反应,方程式分别为： Si＋2F2===SiF4; Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑;
《硅酸盐 硅单质》课件(2019)
属氧化物·SiO2·H2O的顺序书写,在书写时注意保证原 子守恒｡
课后优化训练
基础强化
1.下列属于纯净物的是( )
A.水玻璃 B.液氧
C.盐酸
D.水泥
答案:B
解析:A为Na2SiO3的水溶液;C为HCl气体水溶液;D为混合 物;B为纯氧,故选B｡
2.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未发现其自然存在的记 载｡20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其 成分为紫色的硅铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列 有关“汉紫”的说法中不正确的是( )
2.硅的制备 硅单质是由其氧化物制得的,主要分为两个阶段:
典例剖析
知识点一 硅酸盐的表示方法 例1 绿柱石又称绿宝石,其主要成分为BenAl2[Si6O18],则n值
为_____3___,用SiO2和金属氧化物的形式表示为 _3_B_e_O_·__A__l2_O_3_·__6_S_iO__2 ____________｡
〔解示为 BenO3·Al2O3·6SiO2,因为BenO3中Be为+2价,则n=3,则其 表示为3BeO·Al2O3·6SiO2｡
知识点二 含硅化合物之间的转化 例2 已知Si能与HF溶液和NaOH溶液反应:
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 又知硅及其化合物间存在如图所示关系:其中A是制造芯片的
各氧化物之间用“·”隔开｡
②系数配置不出现分数,若有分数出现应化为整数,如 KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写为 K2O·Al2O3·6SiO2｡
③氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后 原子个数守恒原则配置系数｡
课后优化训练
基础强化
1.下列属于纯净物的是( )
A.水玻璃 B.液氧
C.盐酸
D.水泥
答案:B
解析:A为Na2SiO3的水溶液;C为HCl气体水溶液;D为混合 物;B为纯氧,故选B｡
2.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未发现其自然存在的记 载｡20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其 成分为紫色的硅铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列 有关“汉紫”的说法中不正确的是( )
2.硅的制备 硅单质是由其氧化物制得的,主要分为两个阶段:
典例剖析
知识点一 硅酸盐的表示方法 例1 绿柱石又称绿宝石,其主要成分为BenAl2[Si6O18],则n值
为_____3___,用SiO2和金属氧化物的形式表示为 _3_B_e_O_·__A__l2_O_3_·__6_S_iO__2 ____________｡
〔解示为 BenO3·Al2O3·6SiO2,因为BenO3中Be为+2价,则n=3,则其 表示为3BeO·Al2O3·6SiO2｡
知识点二 含硅化合物之间的转化 例2 已知Si能与HF溶液和NaOH溶液反应:
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 又知硅及其化合物间存在如图所示关系:其中A是制造芯片的
各氧化物之间用“·”隔开｡
②系数配置不出现分数,若有分数出现应化为整数,如 KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写为 K2O·Al2O3·6SiO2｡
③氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后 原子个数守恒原则配置系数｡
【最新】人教版必修1化学第4章 第1节 课时2 硅酸盐和硅单质课件(36张).ppt
3．下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中，B 是一种单质，其余物质也都是含 B 元素的化合物。C 是一种钠盐，E 是 C 对应的酸，B 的结构类似金刚石，D 为 B 的氧化物(其他不含 B 元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略 去)。请填写空白：
(1)A、D、E 的化学式分别为_______、__________、_______。 (2)A 和 B 的相互转化在工业上有什么实际意义？ ____________________________________________________。 (3)写出 D→C 反应的化学方程式： ____________________________________________________。 (4)写出 E→D 反应的化学方程式： ____________________________________________________。
A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为
1 MgO·2SiO2
C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示为 3MgO·4SiO2·H2O [答案] D
(2)化学性质：常温下化学性质稳定，除氢氟酸和强碱外，不与其 他物质发生反应。
Si 与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应的化学方程式分别为 Si＋ 4HF===SiF4↑＋2H2↑、Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
3．重要用途
(1)_半_导__体__材料，如硅芯片等。
(2)新型能源，如光电池等。
2．下列有关普通玻璃的说法不正确的是( ) A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂 B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二 氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 [答案] B