人教版高中化学必修1课件：4.1无机非金属材料的主角—硅(第1课时) (共43张PPT)
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人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt
明朝未及，我只有过好每一个今天，唯一的今天。
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅(第一课时)二氧化硅和硅酸》上课课件优秀课件
石英晶体是结晶的二氧化硅，石英 具有彩色环状或层状的称为玛瑙。
玛瑙
玛瑙
石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶
水晶
紫水晶 茶晶
黄水晶
蔷薇石英
四、硅酸
思考与讨论3:二氧化硅难溶于水，如何制得硅酸？
1、制法
滴入酚 Na2SiO3溶液呈 酞溶液呈 碱性，生成的
红色，滴 硅酸可聚合形
入盐酸有 成胶体溶液，
A.浓硫酸 B.水玻璃 C.氢氟酸 D 苛性钠
3.下列物质中能跟SiO2发生反应的是( D ) A 盐酸 B 硝酸 C 硫酸 D 烧碱溶液
4.光纤通讯是光作为信息的载体,让光 在光导纤维中传输,制造光导纤维的基 本原料是( C ) A 铜 B 钢 C 石英 D 铝
5.除去二氧化硅固体中混有的CaCO3 固体,方法正确的是( C )
思考与讨论1: SiO2是不是两高性温 氧化物？ ③ 弱氧化性 SiO2+2C = Si+2CO↑
与H2O反
CO2+H2O =
应与CaO反
HC2OC2O+O =
与应NaOH
CO2C+a2CNOa3OH=Na2C
反与应H2O反
O3+不H反2O应
与应CaO反
SiO2+CaO 高温
与应NaOH
SiOC2a+S2iON3aOH=Na2SiO
A (1)(2)(3)(4) B(2)(4)
C(1) (2)(3)
D(2)(3)
作业：
1、本节前置作业的提升题 2、预习下节内容 3、前置作业：练习册第二节基础部分
1 、想急于得到所需的东西，一时冲动，草率行事，就会身遭不幸。遇事时要多动脑，多思考，才能成功。 13 、一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。 15 、是战士就应该奋勇杀敌，是勇士就应该无所畏惧，要成功就得努力，去拼搏才能胜利，这里是你们驰骋的天地，勇士们，擦亮你们的眼 睛，亮出你们的宝剑，活出属于你们的精彩吧! 6 、我相信，无论今后的道路多么坎坷，只要抓住今天，迟早会在奋斗中尝到人生的甘甜。抓住人生中的一分一秒，胜过虚度中的一月一年! 3 、乐观是失意后的坦然，乐观是平淡中的自信，乐观是挫折后的不屈，乐观是困苦艰难中的从容。谁拥有乐观，谁就拥有了透视人生的眼睛
人教版高中化学必修一课件-4.1无机非金属材料的主角——硅
OH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）
戴着水晶手链洗了几次衣服，发现光泽度大 打折扣，什么原因造成的?
水晶性脆，注意防重压、防摔、防高温、 发现水晶饰品有灰尘切勿使用羽毛刷子 ，要以轻软而不含绒毛的布料轻拂除尘， 不要用力拂拭，以免磨损水晶。 ◆请不要佩戴水晶首饰洗澡，洗碗， 游泳！若清理不善，水气和化学物品 (特别是如: 沐浴露，洗洁精等碱性洗涤剂) 均会贴附在水晶表面，令水晶变得暗哑
现象 结论
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由 红色变浅或至无色，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反应生成不溶于水的白 色胶状沉淀硅酸。
化学方程式 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
第一节 无机非金属材料的主角---硅
第一课时
+14 2 8 4
O-48.60%
Si-26.30%
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石 、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
【解决三个问题】
1、水晶手链戴着它洗了几次衣服，发 现光泽度大打折扣，原因是什么?
2、玻璃瓶上精美的图案是怎么雕刻上 去的？
分析以上制取原理 。
强酸制 取弱酸
研究性学习 探究碳酸与硅酸的酸性强弱
可供选择的试剂：稀硫酸、稀盐酸、大理石、 碳酸钠固体、硅酸钠溶液
可供选择的仪器：试管、橡皮塞、酒精灯、 导气管、
小组讨论交流，完成方案设计
探究碳酸与硅酸的酸性强弱设计
试剂 仪器
设计原理
戴着水晶手链洗了几次衣服，发现光泽度大 打折扣，什么原因造成的?
水晶性脆，注意防重压、防摔、防高温、 发现水晶饰品有灰尘切勿使用羽毛刷子 ，要以轻软而不含绒毛的布料轻拂除尘， 不要用力拂拭，以免磨损水晶。 ◆请不要佩戴水晶首饰洗澡，洗碗， 游泳！若清理不善，水气和化学物品 (特别是如: 沐浴露，洗洁精等碱性洗涤剂) 均会贴附在水晶表面，令水晶变得暗哑
现象 结论
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由 红色变浅或至无色，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反应生成不溶于水的白 色胶状沉淀硅酸。
化学方程式 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
第一节 无机非金属材料的主角---硅
第一课时
+14 2 8 4
O-48.60%
Si-26.30%
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石 、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
【解决三个问题】
1、水晶手链戴着它洗了几次衣服，发 现光泽度大打折扣，原因是什么?
2、玻璃瓶上精美的图案是怎么雕刻上 去的？
分析以上制取原理 。
强酸制 取弱酸
研究性学习 探究碳酸与硅酸的酸性强弱
可供选择的试剂：稀硫酸、稀盐酸、大理石、 碳酸钠固体、硅酸钠溶液
可供选择的仪器：试管、橡皮塞、酒精灯、 导气管、
小组讨论交流，完成方案设计
探究碳酸与硅酸的酸性强弱设计
试剂 仪器
设计原理
人教版高一化学必修一课件 4.1 无机非金属材料的主角-硅 (共32张PPT)
化学方 Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+2NaCl 程式 离子方 SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ 程式
实验·探究
问题1：怎样以石英(SiO2)为主要原料制取硅酸？ 问题2：硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何 呢？请你设计一个实验论证你的推断。 可溶性硅酸盐与CO2反应生成不溶于水的硅酸 Na2SiO3 + CO2+H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓
无机非金属材料
科学视野
硅酸盐产品 制造原料 主要设备 生产条件 主要成分 水泥
硅酸盐产品简介
陶瓷 黏土、石英砂 玻璃
黏土、石灰石、
石膏 水泥回转窖 高温煅烧 硅酸三钙、硅酸 二钙、铝酸三钙
纯碱、石灰石、石
英 玻璃窖
高温烧结 复杂，主要是硅酸盐
高温熔融 硅酸钠、硅酸钙、 二氧化硅
生产共同点
都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化，原料都有含硅的 物质，产品都含有硅酸盐，且都是混合物。
高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
科学视野
透明氧化铝陶瓷
高压钠灯
科学视野
生
物
陶
瓷 应 用
交流·研讨
4、硅单质
（1） 存在：硅有晶体硅和无定形硅两种。
（2） 物理性质：晶体硅的结构类似于金刚石， 熔点(1410℃)和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
(3)化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼
实验·探究
2.化学性质
① 酸性氧化物 SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O
SCaSiO3
高中化学人教版必修一《第四章第一节无机非金属材料的主角-硅》课件
存在：没有游离态，只有化合态
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅 酸 盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子， 并说说他们的用途。 分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤 维
胃
镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做 光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的 试剂瓶要用橡胶塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化 与碱性氧
高温
学 化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性 （CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质 与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅 酸 盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子， 并说说他们的用途。 分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤 维
胃
镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做 光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的 试剂瓶要用橡胶塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化 与碱性氧
高温
学 化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性 （CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质 与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
人教版高中化学必修一课件-4.1无机非金属材料的主角——硅15
2.含量：
O Si Al Fe
地壳中元素质量分数
3.结构 ：
结构决定性质
与C相似 稳定 正四价
二、 二氧化硅（ SiO2 ）
1、 二氧化硅的存在
水晶
结晶形（石英晶体 水晶 无色透明
）
玛瑙 彩色环带或层状
硅石
玛瑙
无定形——硅藻土
石英 水晶
紫水晶
茶水晶
黄水晶 蔷薇石英
玛瑙
2、二氧化硅的物理性质
【当堂检测】
制粗硅：
Δ
SiO2+2C==Si+2CO↑
谢谢
【合作探究二】
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡皮塞而不用玻 璃塞？
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
2.实验室大多数试剂瓶是玻璃的，那么HF能否用玻璃瓶盛装，为什么？
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O
3.有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两 性氧化物。你同意这种看法吗？
第一节 无机非金属材料的主角——硅
SiO2
学习目标：
1．了解硅元素在自然界中的存在和含量，掌握SiO2 的主要 性质和用途。 2．学会“结构决了解化学的实用性。
一、硅元素
1.存在：
硅是一种亲氧元素，只有化合态， 没有游离态。在自然界硅主要以熔点 很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3 CO2+H2O=H2CO3
② 与碱性氧化物反应
高温
人教必修1第四章第一节 无机非金属材料的主角 --硅课件最新课件
SiO2：空间结构呈 正四面体，性质稳 定，熔沸点高，硬 度大，难溶于水 （物理性质）
二氧化硅的存在形态常以结晶形和无定 形存在：如：
水晶 结晶形（石英晶体）
玛瑙
统称
硅石
无定形 ：硅藻土
水
玛
硅
晶
瑙
藻
土
二氧化硅的用途：
二氧化硅可用来生产光导纤维、玻璃等，光导纤维的通信 容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（2） （3）
主要涉及的方程式：
(1)SiO2+2C 1800~2000℃ Si+2CO↑ 【粗硅的制备】 (2)Si+3HCl 300℃ SiHCl3+H2
(3)SiHCl3+H2 1100℃ Si+3HCl 【高纯硅】
而硅的氧化物-二氧化硅SiO2是生活中比较常见的，下面是他的空间 结构
二、二氧化硅
4、与碳反应：
CO2+C =(高温) 2CO SiO2+2C=(高温)Si+2CO
注意：作为特别之处的是二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物， 二氧化硅能与酸反应
特性：唯一与酸氢氟酸（HF）反应
SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O （生活中用于雕刻玻璃）
！注意：四氟化硅（SiF4）为气体
第一节 无机非金属材料的主角 --硅
一、硅 化学符号Si，原子序数14，相对原子质量为28.09，位于元素周期
表第三周期、第IVA族，最外层电子数为4，有无定形硅和晶体硅 两种形式存在。
物理性质：晶体硅有灰黑色金属光泽，熔沸点高，硬度大，良 好的半导体材料
硅单质的用途：
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其 半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片， 以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
2019高中化学人教版必修一课件：4.1 无机非金属材料的主角——硅(共79张PPT)
2.下列关于二氧化硅的说法中正确的是( )。 A.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 B.在二氧化硅晶体中,每个硅原子周围结合 4 个氧原子 C.二氧化硅可用来制作干燥剂,因为二氧化硅可与水反应 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
化学(R-GZ） -必修1
【解析】 SiO2 是原子晶体,不存在分子,故 A 项错误;SiO2 不能 与水发生反应,故 C 项错误;SiO2 能溶于 HF,故 D 项错误。 【答案】B
化学(R-GZ） -必修1
(4)若在 D 溶液中滴加盐酸,则现象为 子方程式: 。
,写出该反应的离
化学(R-GZ） -必修1
【解析】本题题眼为“A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元 素的单质,其晶体结构与金刚石相似”,推知 A 为硅;根据框图 B+C(碳) Si+E,B 既能与氧化钙反应又能与氢氧化钠反应,推知 B 为二氧化硅,进一步推知 C 为硅酸钙,D 为硅酸钠,E 为一氧化碳。 【答案】(1)+4 价 (2)SiO2;SiO2+2C Si+2CO↑ (3)CaSiO3;Na2SiO3 (4)生成白色胶状沉淀;SiO3 +2H
化学(R-GZ） -必修1
4.A、B、C、D、E 代表单质或化合物,它们之间的相互关系如图所 示。 A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与 金刚石相似。 (1)组成 A 单质的元素的最高化合价为 (2)B 的化学式为 为 (3)C 的化学式为 。
,B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式 。 ,D 的化学式为 。
化学(R-GZ） -必修1
化学(R-GZ） -必修1
第 1 节 无机非金属材料的主角——硅
化学(R-GZ） -必修1
高中化学人教必修一 4.1 无机非金属材料的主角---硅 课件 (共31张PPT)
Na2O · SiO2 2MgO · SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4） 钙沸石
Ca(Al2Si3O10) · 3H2O
CaO · Al2O3 · 3SiO2· 3H2O
5.用途：重要的无机非金属材料
陶瓷：原料——黏土 玻璃：原料——纯碱、石灰石和石英； 水泥：原料——黏土和石灰石； 加适量石膏；
高导磁性 用作变 压器铁芯
3.硅橡胶
良好的弹性
4.分子筛
吸附剂、催化剂
具有均匀微 孔结构的铝 硅酸盐
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
生物陶瓷
人造骨
四、硅单质
1.物理性质：
（1）存在：硅有晶体硅和无定形硅两种 （自然界中没有游离态的硅）。
（2）有金属光泽的灰黑色固体，结构类似 于金刚石，熔点(1410℃)和沸点都很高， 硬度大。 （3）导电性介于导体和绝缘体之间，可以
做半导体材料。
2、化学性质------不活泼
(1)常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与 氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4 +2H2
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 (2)加热条件下，能跟一些非金属单质起反应
高温
Si+O2==SiO2
放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后 不易燃烧
现象
结论
制备木材防 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 火剂的原料
4、硅酸盐组成表示
方法：保持原有各元素化合价不变，按下列顺序 写出各种元素的氧化物，用分隔号隔开。 顺序： 活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物·SiO2 · H 2O 如：硅酸钠（Na2SiO3)
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》课堂课件教学课件
石英钟表（耐磨） 比色皿（透光率高） 水晶头盖骨
石英坩埚（耐高温）
玛瑙饰物
探究合作： 如何以二氧化硅为原料制取硅？ 请同学们小组讨论，代表发言
你认识吗？
硅胶的制备
[实验4－1]：在试管中加入1ml饱和 Na2SiO3溶液，再滴入1～2滴酚酞溶液， 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加 边振荡，至溶液红色变浅并接近消失 时停止。静置。仔细观察变化过程及 其现象。
3.C常用用途为_制__玻__璃__,_作__木__材__防__火__剂_________
4.B → E反应常用来
_刻__蚀__玻__璃____
（单选）
（翟星宇）
SiO2
①过量C 高温
Si
② Cl2
SiCl4 ③H2 Si
(假设杂质与氯气不反应，反应完全）下列选项正
确的是 ( D )
A 副反应产物CO2和HCl B 反应过程中生成的SiO2只与氢氧化钠反应而不与 酸反应
SiO2+CaCO3=高=温=CaSiO3+CO2 ↑ 工业制玻璃原料：石英、纯碱、石灰石
注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来 刻蚀玻璃。
思考：小组讨论
C和Si同为最外层四个电子， SiO2和CO2同为酸性氧化 物，它们的性质是否会有 区别呢？
5、用途
制取硅的原料、光导纤维的基本原料、耐高 温的仪器、制玻璃的原料、建筑材料、工艺品、 饰物等
SiO2是它的分子式吗？
2、结构
请大家思考SiO2的结构特点？
• 【SiO4】四面体 • 空间网状结构 • 硅氧比例：1：2 • 没有SiO2 分子存在
只存在硅氧原子
3、物理性质
• 不溶于水 • 熔点高 • 硬度大
4.1.1无机非金属材料的主角-硅 第1课时 课件 人教版高中化学必修一
（3）化学性质:
①酸性氧化物
硅酸钠，水溶液俗
与碱性氧化物反应生成盐
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
名“水玻璃”，具有 黏性，可用作粘合剂， 也可用来制备硅胶和
与强碱反应生成盐和水
木材防火剂等。
△
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O
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？
因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生成 的硅酸钠会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。
②与C的反应
高温
SiO2+ 2C ==
Si + 2CO↑
③与某些盐的反应
SiO2+
Na2CO3
高温
==
Na2SiO3
+
CO2↑
SiO2+
CaCO3
高温
== CaSiO3
+
CO2↑
反应原理：高沸点物质制低沸点物质。
④ SiO2不溶于水，不能与水反应生成硅酸。
石英坩埚
玻璃仪器
光导纤维
பைடு நூலகம்
精美瓷器
思考与交流：
根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是 什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？
物理性质： 难溶于水，熔点高，硬度大。 化学稳定性：化学性质很稳定，不活泼。 原因：SiO2的这些性质主要与它的结构有关， SiO2 是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。
⑤与HF的反应（ SiO2的特性） SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
HF是唯一可以与SiO2 发生反应的酸，此反应用来雕 刻玻璃。
人教版高中化学必修1教学课件：4.1 无机非金属材料的主角——硅(共24张PPT)
第一节 无机非金属材料的主角—硅
学习目标 1.了解二氧化硅、硅酸、硅及硅酸盐的主要性质。 2.了解二氧化硅的应用和晶体硅的重要用途。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
问题探究
一 二氧化硅
►盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？
►能否用玻璃瓶保存氢氟酸？
二 二氧化硅和二氧化碳同为酸性氧化物，两者有何异同？
答案：A 解析：A错，硅处于金属和非金属分界线处，所以硅是常见的半导体，高纯度的硅单质 广泛用于制作硅太阳能电池、硅芯片，二氧化硅广泛用于制作光导纤维。 B对，二氧化硅能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃。 C对，强酸制弱酸，盐酸的酸性强于硅酸，所以向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸，生成不溶 于水的硅酸沉淀。 D对，硅胶是硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔固体，具有较强的吸附性，可用作干燥 剂。
变式2 [2019·改编题]下列溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂 瓶保存的是( ) ①浓H2SO4 ②KOH溶液 ③氢氟酸 ④浓盐酸 ⑤Na2SiO3溶液 A.①③④ B.①②③④ C.②③⑤ D.②⑤
答案： C
变式3 [2019·潍坊中学高]光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维除了用于通讯外，还可用于 医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多领域。下列说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸 B.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅 C.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
例2[2019·山东昌乐二中]《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余， 择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”， “浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是( ) A.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
学习目标 1.了解二氧化硅、硅酸、硅及硅酸盐的主要性质。 2.了解二氧化硅的应用和晶体硅的重要用途。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
问题探究
一 二氧化硅
►盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？
►能否用玻璃瓶保存氢氟酸？
二 二氧化硅和二氧化碳同为酸性氧化物，两者有何异同？
答案：A 解析：A错，硅处于金属和非金属分界线处，所以硅是常见的半导体，高纯度的硅单质 广泛用于制作硅太阳能电池、硅芯片，二氧化硅广泛用于制作光导纤维。 B对，二氧化硅能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃。 C对，强酸制弱酸，盐酸的酸性强于硅酸，所以向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸，生成不溶 于水的硅酸沉淀。 D对，硅胶是硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔固体，具有较强的吸附性，可用作干燥 剂。
变式2 [2019·改编题]下列溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂 瓶保存的是( ) ①浓H2SO4 ②KOH溶液 ③氢氟酸 ④浓盐酸 ⑤Na2SiO3溶液 A.①③④ B.①②③④ C.②③⑤ D.②⑤
答案： C
变式3 [2019·潍坊中学高]光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维除了用于通讯外，还可用于 医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多领域。下列说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸 B.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅 C.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
例2[2019·山东昌乐二中]《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余， 择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”， “浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是( ) A.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
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——
SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
与氢氟酸反应
——
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
2.硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于 水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。
一、二氧化硅和硅酸
思考
二氧化硅难溶于水，又不与 水反应，那么，如何制得硅酸呢？ 由可溶性硅酸盐与其他酸反应制备。
一、二氧化硅和硅酸
活动与探究：
硅酸是一种比碳酸还要弱的酸。请 利用中学实验室常见的仪器及药品，设
计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳 酸弱，并完成一份实验报告。
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
合作讨论：
CO2通入下列各溶液中，无明显 现象发生的是（ A） A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 D、饱和碳酸钠溶液
一、二氧化硅和硅酸
实验探究： 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶 液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸
现 象
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl
结 论 方程式
一、二氧化硅和硅酸
知识拓展： 把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中， 会有什么现象？
一、二氧化硅和硅酸
3、玻璃的主要成分之一是二氧化 硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制 成毛玻璃和雕花玻璃的物质是 ( C ) A、烧碱 B、纯碱 C、氢氟酸 D、盐酸
1、二氧化硅
（1）存在
水晶
结晶形：石英
硅石（12%）
无定形
玛瑙
一、二氧化硅和硅酸
石英
水晶
一、二氧化硅和硅酸
紫水晶 黄水晶
茶水晶
蔷薇石英
一、二氧化硅和硅酸
玛瑙
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
光 导 纤 维
光缆
一、二氧化硅和硅酸
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品
滑 石
一、二氧化硅和硅酸
石 棉
一、二氧化硅和硅酸
高岭土
一、二氧化硅和硅酸
粘土
一、二氧化硅和硅酸
硅元素
画出硅的原子结构示意图
与哪种原子的结构相似？
碳
分析：
既不易失电子，又不易得电子，主要 形成四价的化合物。
一、二氧化硅和硅酸
你知道吗?
常温下，单质 碳、硅的化学 性质都不活泼， 为什么碳在自 然界中有稳定 的单质（金刚 石）存在，而 硅却没有？
一、二氧化硅和硅酸
2、硅酸（H2SiO3)
（1）制取： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 白色胶状 ① 白色胶状，难溶 （2）性质： ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3）
原 理
强酸制弱酸
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 （胶体） +Na2CO3 ③ 脱水形成硅胶 （用作干燥剂）
单质硅的化学性质虽然稳 定，但硅是一种亲氧元素， 硅原子和氧原子的结合非常 牢固，形成的二氧化硅或硅 酸盐中的硅氧化学键非常牢 固，硅氧键一旦形成就很难 被破坏，所以，自然界中硅 都是以二氧化硅或硅酸盐的 形式存在，没有游离态的硅。 硅是一种亲氧元素，在自然 界中主要以氧化物及硅酸盐 的形式存在。
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
（3）化学性质
（a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一 能跟其反应的酸） 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O （b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。 与强碱反应： 2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应： SiO2+CaO===CaSiO3 (所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。) 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。
高温
一、二氧化硅和硅酸
SiO2与CO2化学性质的比较 酸性氧化物
性 质 与碱性氧化 物反应 二氧化碳(CO2) CO2+Na2O=Na2CO3 二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 与水反应 CO2+H2O=H2CO3
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
O Si
二氧化硅的晶体结构
一、二氧化硅和硅酸
设疑:
实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其 它溶液的试剂瓶有何不同？为什么 ？
一、二氧化硅和硅酸
1. 玻璃中含有SiO2，从物质组 成和性质角度来分类， SiO2 属于哪类物质？ 2. SiO2可能具有哪些化学性质？
光纤视频 玛瑙饰品
一、二氧化硅和硅酸
硬度大、熔点高、难溶于水 物理性质:_____________________________
通常条件下，很稳定 化学稳定性:_________________________
一、二氧化硅和硅酸
思考
为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这 么大的差别？
是结构上的不同 科学视野 P74
新课标人教版高中化学课件系列
化学 必修1 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
第1课时
一、二氧化硅和硅酸
Si-26.30%
O-48.60%
Al-7.73%
地壳中元素质量分数
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
长 石
一、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
现 象 结 论
Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 （胶体） +Na2SO4
一、二氧化硅和硅酸
所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度 较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经 干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水 分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂， 也可以用作催化剂的载体。
一、二氧化硅和硅酸
1、实验室有几种试剂，根据它们各自的性 质，选择适当的试剂瓶盛放。请在对应的各种 试剂瓶和所装试剂之间进行连线。
试剂
二氧化硅
氢氧化钠溶液
试剂瓶
细口瓶，磨口塞
广口瓶
氢氟酸
浓硫酸
细口塑料瓶
细口瓶，橡皮塞
一、二氧化硅和硅酸
2、下列说法正确的是（B D ） A．SiO2溶于水显酸性 B．CO2通入水玻璃 (硅酸钠的水溶液）可 得硅酸 C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子