吉林省长岭县第四中学高中化学 第四章第1节《4.1非金属及其化合物》课件 新人教版必修1

D．SiO2 +CaCO3===CaSiO3+CO2↑ 8．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是( C ) A. 烧碱溶液 C. 氢氟酸 B. 浓硫酸 D. 碳酸钠溶液
9．制造光导纤维的主要原料是( B ) A．晶体硅 B．二氧化硅
C．石墨
D．硅酸钠
10．下列叙述正确的是( C ) A．自然界存在大量单质硅 B．SiO2 与任何酸都不起反应 C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
坩埚
根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪 些物理性质?化学稳定性如何? 将你的认识写在下面的
横线上,并与同学交流。
不溶与水 硬度大 熔点高 物理性质:____________________________ 很稳定 化学稳定性:_________
科学视野
(1)二氧化碳的结构 （2）二氧化硅的结构
D.坚硬
2.赏心悦目的花瓶图案是用下列物质的一种对玻璃进行刻 蚀而形成的,这种物质是（ B ） A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱 D.纯碱
3、下列试剂不能贮存在磨砂玻璃塞的试剂瓶里的 是（ B ） A.HNO3溶液 B.KOH溶液
C.盐酸
D.NaCl溶液
4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的 是（ D ）
三. 硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)
1、硅的存在和状态：
(1)在自然界中硅元素只有化合态，无游离态；
(2)与碳相似，单质硅也有晶体硅和无定形硅。 2、物理性质： 单质硅是灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体， 熔沸点较高。
3、化学性质：
在常温下,硅化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强
碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸 等起反应。 4、工业制粗硅： SiO2+2C====Si+2CO↑
A.CO2→H2CO3
C.Na2O→Na2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
D.SiO2→H2SiO3
5. 将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液；
④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的
是( B )
A．①②③④
B．②④
C．①②③
硅
原子结构示意图 +6 2 4 主要化合价 主要存在形式 +2 +4
+14
2
8
4
+4
氧化物 硅酸盐
石灰岩 碳酸盐 碳的氧化物
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2 ）
（１）二氧化硅的存在 天 然 的 SiO2 硅 石
水晶
有结晶形（石英晶体）
无定形——硅藻土
玛瑙
（2）二氧化硅的用途
石英研钵
光导纤维
（第一课时）
辛集一中
董青叶
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
秦砖汉瓦
景德镇瓷器
古老
唐三彩
水泥
玻璃
青春
美 国 硅 谷
活 力
美国硅谷
光导纤维
分子筛
1.硅的存在
氧 硅在地壳中的含量仅次于 占26.3% 。 氧 氧 自然界中它容易与＿＿化合，是一种亲＿＿元素。
2.碳和硅元素的比较 碳
SiO2 + CaO 高温 CaSiO3
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？（提示：玻璃中含 有SiO2）
氢氟酸腐 蚀玻璃试 管2.f4v
实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ ② 特性 SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O （此反应常用于刻蚀玻璃）
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具 有的性质（ B ）
反应生成不溶于水的白色胶状沉淀硅酸。
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓
思考: 分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象? (温馨提示: 碳酸的酸性强于硅酸的酸性)
（2）用途
生成的硅酸逐渐聚合而 形成硅酸溶胶，经干燥脱水 就形成硅酸干胶，称为“硅
人面①、碳化硅
（SiC俗称金刚砂），具有
金刚石的结构。硬度很大， 用作砂纸、砂轮的磨料。 ②、硅 钢 （铁合金）导磁性良好， 用作变压器铁芯。
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。）
3、硅酸盐组成的表示： 硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二
高温 高温
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
（Na2O•CaO•6SiO2）
（2）水泥
以黏土和石灰石为主要原料
经研磨、混合后在水 泥回转窑中煅烧，再加入 适量石膏，研成细粉就得
到水泥。
石膏的作用是调节水 泥硬化速度。
（3）传统硅酸盐陶瓷： 传统硅酸盐陶瓷是以粘土为原料，经高温烧结而成。 日常生活中常见的陶瓷有日用器皿、建筑饰材、卫生洁具 等。
已知二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，你能根据二氧化 碳的性质总结出二氧化硅的性质吗？
二氧化碳
二氧化硅
与水反应
CO2十H2O = H2CO3
与碱性氧 化物反应 与碱反 应
CO2＋Na2O = Na2CO3
CO2＋2NaOH = Na2CO3↓＋H2O
（４）SiO2的化学性质:
① 酸性氧化物
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
高温
粗硅提纯：
Si+2Cl2==== SiCl4 SiCl4+2H2==== Si+4HCl
高温
高温
5、硅的用途
SiF4 Si SiO2 CaSiO3
H2SiO3 Na2SiO3
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具 有的性质（ B ）
A.熔点很高
C.可与烧碱反应生成盐
B.与水反应生成对应的酸
氧化硅和金属氧化物的组合形式表示。 （活泼金属氧化物＋较活泼金属氧化物＋二氧化硅＋水）
例如：Na2SiO3 : Na2O· 2 SiO
Al2(Si2O5)(OH)4 ： Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
Ca(Al2Si3O10)· 2O ： CaO· 2O3· 3H Al 3SiO2· 2O 3H
胶”。常常用做干燥剂。也
可用做催化剂的载体。
二、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定 1、最简单的硅酸盐：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。还可以作为矿物胶。
实验4-2 放入蒸馏水 放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后不易燃烧
D．②③
6．要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂 是( B )
A.纯碱溶液
B. 盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
7．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是( B ) A．SiO2 +2C===Si+2CO↑ B．SiO2 +2NaOH===Na2SiO3+H2O
C．SiO2 +4HF===SiF4↑+2H2O
现象
当水分蒸发后燃烧
结论
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）
科学视野
硅酸盐的丰富性和多样性（阅读课本）
2、硅酸盐工业
（1）玻璃： 普通玻璃:以纯碱 (Na2CO3) 、石灰石和石英（SiO2） 为原 料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。 ①有关反应化学方程式： Na2CO3+SiO2 ==== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑ ②主要成分：
D．SiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应
11.硅酸的工业制法是:将稀释好的硅酸钠和硫酸反应 生成水凝胶,经水洗干燥得成品。有关的化学方程式 是 Na2SiO３ + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3↓ 。
4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的 是（ D ）
A.CO2→H2CO3
C.Na2O→Na2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
D.SiO2→H2SiO3
2、硅酸（H2SiO3）
(1) 制取 (较强酸制较弱酸) 滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液
由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。 a、Na2SiO3溶液呈碱性；b、可溶性硅酸盐与盐酸
A.熔点很高
C.可与烧碱反应生成盐
B.与水反应生成对应的酸
D.坚硬
2.赏心悦目的花瓶图案是用下列物质的一种对玻璃进行刻 蚀而形成的,这种物质是（ B ） A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱 D.纯碱
3、下列试剂不能贮存在磨砂玻璃塞的试剂瓶里的 是（ B ） A.HNO3溶液 B.KOH溶液
C.盐酸
D.NaCl溶液