第四章第一节无机非金属材料的主角-硅
(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
二氧化硅也是一种原子晶体，不溶于水，熔点高，硬度大，由于二氧化硅中 的硅氧键键能很大，所以它的化学性质稳定，除氢氟酸外不与其他酸反应； 二氧化硅是硅酸的酸酐，能与强碱或碱性氧化物反应生成硅酸盐；
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋CaO CaSiO3
二氧化硅与氢氧化钠反应的产物硅酸钠，可溶于水，有粘合作用，是一种不 燃、不腐的矿物胶，所以实验室盛碱溶液的试剂瓶常用橡皮塞，而不用玻璃 塞。 将CO2通入硅酸钠溶液可生成白色絮状沉淀H4SiO4，说明硅酸的酸性比碳酸
2011--2012年高考第一轮复习
无机非金属材料的主角——硅
1 ．了解硅单质及其主要化合物SiO2、Na2SiO3、H2SiO3的主要性质。 2．了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的特性与应用。 3．以上各部分知识的综合应用。
1．硅单质 硅在地壳中的含量居第 2 位，仅次于氧 ，全部以化合 态存在，是一种 亲氧 元素。 主要形成 ＋4 价的化合物。 单质硅有 晶体 和 无定 形两种，是良好的 半导体 材料。
为“水玻璃”，但它与玻璃却大相径庭；Na2SiO3 因水解显碱性，俗名“泡
花碱”，但它却不是碱，而是盐。
1．下列说法正确的是( C ) A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸
D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性 比碳酸强
3．C、Si同属ⅣA族，还原性是Si大于C，而C却能将Si从SiO2中还原出来 (条件是高温)，原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 4．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而Si却能与HF发生反应。Si＋
《第一节_无机非金属材料的主角——硅》PPT课件
2.硅酸盐的表示方法： ①化学式法： 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3 ②氧化物法： 硅酸钠：Na2O · 2 SiO
硅酸钙： CaO· 2 SiO
高岭石：Al2O3 · 2SiO2 · 2O 2H
石棉：CaO · 3MgO· 4SiO2
沸石：Na2 O · 2O3 ·3SiO2·2H2O Al 云母： K2O· 2O3 ·6SiO2·2H2O 3Al 长石：K2O ·Al2O3 ·6SiO2 水泥：3CaO · 2 · SiO 2CaO· 2 SiO
玻璃：Na2 O · CaO·6SiO2 粘土： Al2O3 ·2SiO2·2H2O
t
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 2O 10H B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是( BD ) A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是（ C ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· 2 D.水玻璃 SiO
二氧化硅(SiO2 )
物理性质 熔沸点高、硬度大 与水反应 与碱反应 与碱性氧 化物反应
二氧化(CO2)
熔沸点低硬度小 CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
不反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
高温
SiO2+CaO== Ca SiO3 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
A．熔点很高 C．坚硬 B．与水反应生成对应的酸 D．可与烧碱反应生成盐
2．下列物质中，主要成分不是SiO2的是 A．金刚砂 B．玛瑙
高考理综高三一轮高考化学复习 第4章 第1讲 无机非金属材料的主角——硅
第1讲无机非金属材料的主角——硅[考纲要求] 1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
考点一碳、硅单质的存在与性质1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si ⎩⎪⎨⎪⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧ O 2：Si ＋O 2=====△SiO 2F 2：Si ＋2F 2===SiF4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑深度思考1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA 元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？答案 没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。
2．硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。
答案 粗硅的制取：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑ 由粗硅制取纯硅(常用方法)： Si(粗)＋2Cl 2=====加热SiCl 4 SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl题组一 新材料、新技术下C 、Si 的考查 1．下列关于硅的说法中，不正确的是( )A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D ．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 答案 C解析 硅在常温下能与F 2、氢氟酸等发生反应。
(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
3．C、Si同属ⅣA族，还原性是Si大于C，而C却能将Si从SiO2中还原出来 (条件是高温)，原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 4 ．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而 Si 却能与 HF 发生反应。 Si ＋
4HF===SiF4↑＋2H2↑
5 ．酸性氧化物一般不与酸发生非氧化还原反应，但 SiO2 却能与 HF 作用。 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 6．无机酸一般易溶于水，而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。 7 ．“玻璃非玻璃，名碱却是盐”，这是 Na2SiO3 的写照，该物质的水溶液俗名
光导纤维、化学仪器、光学 仪器、钟表、电子部件等
1．硅酸
(1)性质 硅酸是难溶于水的 弱 酸，其酸性比碳酸 还弱 ，硅酸不能使紫色石蕊试 液变红色。 ①硅酸不稳定，受热易分解： ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式 为： H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO英、 水晶、硅藻土都含SiO2
存
在
空气中
物理性质
与水 化 学 性 质 与酸 与NaOH 溶液 与CaO 用 途
熔、沸点低，常温下是气体， 坚硬难熔的固体，不溶于水 微溶于水 CO2＋H2O 不反应 H2CO3 不反应 除氢氟酸外不反应
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋ SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋ H2O H2O CO2＋CaO===CaCO3 饮料、制纯碱 SiO2＋CaO CaSiO3
二氧化硅也是一种原子晶体，不溶于水，熔点高，硬度大，由于二氧化硅中 的硅氧键键能很大，所以它的化学性质稳定，除氢氟酸外不与其他酸反应； 二氧化硅是硅酸的酸酐，能与强碱或碱性氧化物反应生成硅酸盐；
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋CaO CaSiO3
第四章第一节无机非金属材料的主角配餐
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时【学习目标】1.了解硅的原子结构，认识硅在自然界中的含量、存在2.了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质3.了解硅酸的性质及制法4.通过硅与碳、SiO2与CO2的比较，培养学生的归纳能力、比较能力【重点难点】二氧化硅的化学性质；通过资料探究，学生自主学习硅的化合物知识【学习过程】找出碳和硅在元素周期表中的位置，并结合课本P74第1、2、3自然段完成表格，并思考：硅在地壳中的含量为多少？碳和硅在自然界中的存在形式有什么不同？硅与碳一样，其原子既失去也得到电子，主要形成的化合物。
碳是构成的主要元素，而硅是构成的基本元素一、硅的存在硅在地壳中的含量为，主要以和的形式存在;硅是一种元素，在自然界中它总是与相互化合。
碳在自然界有稳定的单质存在，它在地壳中主要形成等矿物，碳的氧化物CO2通常以形式存在于二、二氧化硅（SiO2）（1）阅读教材P74第4自然段找出二氧化硅的存在形态（2）阅读教材P74：科学视野内容，认识SiO2的结构（3）观察教材P74～P75上的图4—3、图4—4和图4—5，了解SiO2用途，并了解用途与性质间的关系。
1.存在硅的最重要化合物是，地球上存在的天然SiO2约占地壳质量的。
其存在形态有和两大类，统称。
请用树状分类法对其分类：硅石2.结构:3.用途：4.性质【思考与交流】根据SiO2的存在与应用，分析：SiO2具有哪些物理性质？化学性质如何？你的判断根据？SiO2的这些性质是由什么决定的？（提示：结构决定性质，性质决定存在、用途）①物理性质②化学性质【交流与探讨】①从物质的分类的角度来看，二氧化硅属于哪类氧化物？②SiO2可能具有的化学性质？（对照CO2分析）【自读课本】阅读教材P76有关内容，思考并讨论：SiO2实际具有的性质与资料：Na2SiO3是白色晶体，能溶于水，少数可溶性硅酸盐之一，水溶液俗称水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，既不能燃烧又不受腐蚀，在建筑工业可用作粘合剂。
人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角-硅
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时主备人：于小凤时间：2009年11日课程标准: 知道硅在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应省教学要求：掌握SiO2的存在形式和SiO2的性质掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用教学目标：知识与技能使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。
使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质。
过程与方法引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法。
情感、态度与价值观使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
教学重点：二氧化硅及硅酸的性质教学难点：二氧化硅的结构及二氧化硅、硅酸的主要性质Ⅰ课前检测:阅读教材P74第1、2、3自然段及资料卡片内容，完成知识整理：1、硅在地壳中的含量仅次于，硅原子和碳原子的最外层均有个电子，二者既相似又不同。
碳和硅的原子结构示意图分为、主要形成四价的化合物。
是构成有机物的主要元素，硅主要以熔点很高的及的形式存在。
是构成岩石与许多矿物的基本元素。
Ⅱ课堂新授【新课导入】在上一章我们研究了金属及其化合物的性质，在已发现的一百多种元素中，金属占了绝大多数，非金属只有二十几种（包括稀有气体）。
但是，与金属相比，非金属的性质要复杂得多。
金属只有正价，单质只有还原性；而非金属有多种化合价（举例：S），化合物中一定含有非金属元素，C就是构成有机物的主要元素，没有C就没有生命。
总之非金属与人类息息相关，现在我们就来学习第四章非金属及其化合物。
本节课首先来学习无机非金属材料的主角——硅【板书】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【思考】碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O②酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3（炼铁造渣）与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）⑸SiO2的用途二、硅酸(H2SiO3)1、物理性质：白色胶状沉淀2、化学性质：酸性：H2SiO3 < H2CO33、制法：①可溶性硅酸盐与酸反应：②将CO2通入Na 2SiO3溶液中：Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO34、用途：【练习】1、下列叙述中，正确的是（）A、自然界中存在大量单质硅B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应D、自然界中二氧化硅都存在于石英矿中2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（）①制造水泥；②制光导纤维；③制造手表；④制坩埚；⑤制首饰Ａ、②④⑤Ｂ、①②④Ｃ、①②③④⑤Ｄ、①③⑤3、下列仪器的使用正确的是（）A、用石英坩埚熔化NaOH固体B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓HNO3教后反思：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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
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
高一化学第四章第一课时无机非金属材料主角-硅全解
雕花玻璃
13
在玻璃表面涂上一层石蜡
14
在石蜡上雕刻出花纹，向挖 空部分加少量氢氟酸
15
洗掉酸并去掉石蜡
16
5. 二氧化硅与二氧化碳的比较
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与酸反应
与碱性氧化 物反应
不反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
无机非金属材料的主角--硅 第一课时 二氧化硅和硅酸
硅的概况：在地壳中含量第二
钙
2
.钠7 42
钾 %. 4 7
%2
镁 氢其他 . 000.%716.%2 0 %
3.45%
铁
4.75%
铝 7.73%
硅 26.30%
氧
硅
铝
氧
铁
48.60%
钙
钠
钾
镁
氢
其他
含量：O＞Si ＞Al ＞Fe
硅的存在与分布
含量——仅次于氧，居第二位
②石英晶体中不存在单个的SiO2分子，所有的Si、O原子 连在一起， SiO2只是石英晶体的化学式，而不是分子式。 ③SiO2网状结构决定了SiO2是不溶于水的固体，其熔、 沸点高，硬度大。
④[SiO4]四面体不仅存在于SiO2晶体中，也存在于硅酸盐 中。
3. 二氧化硅的物理性质
根据SiO2的存在，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这些性质是由什 么决定的？
高温 CaO＋SiO2 CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 ＋2NaOH＝
高中化学必修1 第四章 第一节 无机非金属材料的主角—硅
与碱性氧化物
SiO2+CaO == CaSiO3 与酸 与碳 SiO2+2C == Si+2CO SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O
CO2+ Na2O = Na2CO3
不反应 CO2+C == 2CO
@皮皮课件
15
第二章 二氧化硅和硅酸
2.7 硅酸 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。 由于二氧化硅不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与 其它酸反应制得的。 所生成的H2SiO3逐渐聚合形成胶体溶液--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后得到多孔的硅酸干凝胶，叫做硅胶。
硅太阳能电池
硅芯片
@皮皮课件
28
01 硅的简单介绍 02 二氧化硅和硅酸
• 化学性：常温下硅单质的化学性质不活泼 Si + O2 = SiO2
@皮皮课件
26
第四章 单质硅
4.2 单质硅的制法
• 制法：
高温
SiO2 + 2C
• 用途：
=
Si
+
2CO
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，硅是信息技术的关键材料。
@皮皮课件
27
第四章 单质硅
4.3 单质硅的用途
@皮皮课件
13
第二章 二氧化硅和硅酸
2.5 二氧化硅的化学性质
与碱反应： SiO2 + 2NaOH
氧化硅与NaOH反应。
=
Na2SiO3 + H2O
注意：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，防止玻璃中二 与碱性氧化物反应：
第四章第一节 硅酸盐和无机非金属材料
Al2O3·2SiO2·2H2O
练习：把下列式子改写成氧化物的形式 1、蛇纹石：H4Mg3Si2O9 2、钙长石：CaAl2SiO6 3、石棉：CaMg3Si4O12 4、长石：KAlSi3O8 5、普通玻璃： CaNa2Si6O14 3MgO· 2SiO2 · 2H2O CaO· Al2O3· SiO2
●压电陶瓷----钛酸钡、 钛酸铅
●生物陶瓷----氧化铝 、氧化锆
当堂训练
１.水玻璃不具备的用途是 （ Ｃ ） A.耐酸水泥掺料； B.木材防腐剂； C.食品添加剂； D.建筑材料黏合剂。 ２.下列工业生产，用石灰石作为原料的（ Ａ ） ①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普 通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱
“水玻璃”是无色粘稠液体，是一种矿物 胶,它既不能燃烧又不易受腐蚀,在建筑工业上可 用作粘合剂等。木材浸过水玻璃后,具有防腐性 能且不易着火。水玻璃还可用作耐火材料。
⑵水泥：
原料：石灰石 黏土 （石膏） 主要设备：水泥回转窑
特性：水硬性
成分：2CaO· SiO2 3CaO· SiO2 3CaO· Al2O3
混凝土：水泥、沙子和碎石
⑶ 陶瓷：
如：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等
原料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ黏土，经高温烧结而成
————新型陶瓷
人造关节
●高温结构陶瓷----Si3N4 、SiC
水泥、陶瓷等。
（2）新型无机非金属材料：如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压
人教版必修1高中化学第四章第一节第1课时硅二氧化硅和硅酸
B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
解析：红宝石的主要成分为 Al2O3，俗称刚玉，Al2O3 也是蓝宝石的主要成分。
答案：A
要点 硅与碳最高价氧化物及对应水化物的比较
6.盛放强碱溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞，要用软木 塞。
7.硅酸的组成结构比较复杂，可用 x SiO2·y H2O 表示， 但常用最简单的 H2SiO3 代表硅酸。
8.硅酸溶胶（硅酸胶体溶液）―凝―聚→硅酸凝胶―脱―水→硅 酸干凝胶。通常说的硅胶指的是硅酸干凝胶。
自我检测 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）太阳能电池可以采用硅材料制作。（ ） （2）阳光下，沙子里“闪闪发亮”的无色透明小颗 粒主要成分是 SiO2。（ ） （3）SiO2 硬度大、熔点高、难溶于水。（ ） （ 4 ） SiO2 既 是 非 金 属 氧 化 物 也 是 酸 性 氧 化 物 。 （）
知识衔接 1.地壳中硅的含量仅次于氧，占第 2 位。 2.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入 微量的其他元素做成的太阳能电池，将太阳能转变为电能。 3.芯片是电脑中的核心部件，它是用纯度极高的硅单质 制成的。 4.经常见到的沙子，它的主要成分是 SiO2（写化学式）。
自主学习 一、硅单质 1.存在。
2.下列关于二氧化硅的说法错误的是（ ） A.二氧化硅既是非金属氧化物又是酸性氧化物 B.二氧化硅化学性质不活泼，熔点高、硬度大 C.不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸 D.二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱溶液反 应，所以它是两性氧化物 答案：D
3.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（ ）
A.红宝石
3.硅酸的制备。
实பைடு நூலகம் 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后 现象 溶液变为无色，有白色胶状沉淀生成
4.1 无机非金属材料的主角-硅(练习)(解析版)
第四章第一讲无机非金属材料的主角-硅1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是()A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硅胶C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用D．小苏打可用于某些食品加工行业中【答案】B【解析】硅胶是用于吸水防潮的而不是防氧化。
2．下列各项叙述中正确的是()A．硅是光导纤维的主要成分B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C．玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触D．SiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物【答案】C【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英，B错误；玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，能与强碱反应，C正确；酸中只有氢氟酸能与SiO2反应且生成物不是盐与水，SiO2不是两性氧化物，D错误。
3．下列叙述正确的是()A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能B．CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C．从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3【答案】A【解析】高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；CO2与血红蛋白不结合；从SiO2制备高纯Si的过程反应中还涉及化合反应；SiO2和H2O不反应。
4．下列离子方程式的书写正确的是()A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O【答案】D【解析】Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。
4.1无机非金属材料的主角Si
必修一-第四章-第一节-无机非金属材料的主角——硅【要点梳理】要点一、硅（Si）硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧元素，主要以化合态存在（SiO2、硅酸盐），是矿物岩石的主要成分1.种类及结构单质硅分为晶体和无定形两种，晶体硅的结构与金刚石类似2.晶体硅的性质（1）物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体，熔点高（1410℃）、硬度大、质地脆，可作半导体（2）化学性质：常温下化学性质稳定，可与氟气、氢氟酸和强碱反应，不与其他物质发生反应硅和氟气反应：Si + 2F2＝ SiF4硅和氢氟酸反应：Si + 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2↑硅和氢氧化钠溶液反应：Si + 2NaOH + H2O ＝ Na2SiO3 + 2H2↑硅在氧气中加热：Si + O2 △SiO2规律总结：硅与烧碱溶液反应的实质是：Si+3H2O △H2SiO3+2H2↑； H2SiO3+2NaOH ＝ Na2SiO3+2H2O从分步反应看，起氧化作用的只是H2O，而NaOH既不是氧化剂又不是还原剂，仅为反应物。
其电子转移情况为：3.硅的工业制法4.硅的用途：半导体材料，太阳能电池、计算机芯片和耐酸设备等要点二、二氧化硅（SiO2）1.存在：存在形态为结晶形（如石英）和无定形（如硅藻土），统称为硅石。
水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分是SiO2，沙子中含有小粒的石英晶体2.结构：SiO2晶体是立体空间网状结构，每个Si原子结合4个O，每个O结合2个Si，N（Si）：N（O）=1：2 3.物理性质：熔点高、硬度大、不溶于水的无色透明晶体或白色粉末。
4.化学性质：（1）稳定性：不与水、一般的酸反应，但能与HF反应（2）具有酸性氧化物的性质：与CaO反应：SiO2 + CaO 高温CaSiO3与NaOH反应：SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O5.用途：（1）建筑材料（2）制光导纤维（3）制石英坩埚6.二氧化碳与二氧化硅性质比较SiO2CO2类别酸性氧化物酸性氧化物主要存在环境岩石、石英、沙子和硅藻土空气结构化学式意义仅表示Si、O的原子个数比为1：2 CO2分子构成晶体中有无单个分子无有物理性质无色透明晶体或白色粉末无色无味气体，密度比空气大，能溶于水（常温下体积比为1：1）化学性质与碱性氧化物反应SiO2 + CaO高温CaSiO3CO2 + CaO ＝ CaCO3与碱反应SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O与盐反应SiO2 + Na2CO3高温Na2SiO3 + CO2↑Na2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2NaHCO3与水反应不反应CO2 + H2O ＝ H2CO3与C反应SiO2 + 2C高温Si + 2CO↑ C + CO2高温2CO 与HF反应SiO2 + 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2O相互转化SiO2 + Na2CO3高温Na2SiO3 + CO2↑Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝ Na2CO3 + H2SiO3↓H2SiO3SiO2 + H2O要点诠释：（1）由于玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱性溶液的试剂瓶用橡皮塞，不用玻璃塞（2）因为氢氟酸腐蚀玻璃，与玻璃中的SiO2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，应保存在塑料瓶或铅皿中要点三、硅酸（H2SiO3）1.硅酸的制备实验步骤：向Na2SiO3溶液中滴加酚酞试液，然后滴入稀盐酸实验现象：滴加酚酞后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有白色胶状物质生成结论:Na2SiO3溶液呈碱性，生成难溶于水的H2SiO3。
第四章第一讲 无机非金属材料的主角——硅
2
) )
＝ Si＋CO ↑(
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考点二 物质的性质与变化
2．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA元素，自然界中有碳的 多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？ 答：没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难 分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。
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考点一 物 质 的 分 类
解析
4．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其 有利因素的下列说法中，你认为不正确的是( ) A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有 效控制 Δ B．从Si(s)＋O2(g) SiO2(s) Δ H＝－ 858.6 kJ·mol－1可知，硅燃烧放出的热量 多 C．自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接 获得单质硅 D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是 最佳的燃料之一
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考点一 物 质 的 分 类
答案： 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)所有非金属单质的熔点都很低( (2)所有非金属单质都是绝缘体( ) ) (1) × (2)× (3)√ (4)×
(3)硅是计算机芯片的重要材料，二氧化硅是光 导纤维的主要成分。( (4)SiO2＋C
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考点一 物 质 的 分 类
解析：选B。石墨烯可由石墨剥离而成，故石墨烯是可以导电的非金属单质，它 既不是电解质，也不是非电解质，A项错；石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫 ”都是由碳元素形成的不同的单质，它们互为同素异形体，B项正确；C项中由于 石墨转化为金刚石的ΔH>0，是吸热过程，即石墨的能量较金刚石低，因而石墨 烯稳定，C项错；C和C都是碳元素，故D项错。
第四章 第1讲 无机非金属材料的主角—硅
通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 (3)CO2(O2) ：____________________________________________。
通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液 (4)CO2(SO2)：_________________________________________。 通过饱和NaHCO3溶液 (5)CO2(HCl)：_________________________________________。 通过CuSO4溶液 (6)CO2(H2S)：_________________________________________。
高温
(2)SiO2＋Na2CO3 =====Na2SiO3＋CO2↑ (4)SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑
高温
高温
D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
题组二
知识梳理·题型构建
二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律
( 操作及现象 )
3．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对 应关系错误的是 选项
(2)新型无机非金属材料，如 高温结构陶瓷 、 光导纤维 、
生物陶瓷 、 压电陶瓷 等。
知识梳理·题型构建
题组一
无机非金属材料的组成和性质
1．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证 说： “中国至少在距今 3 000 年以前， 就已经使用玻璃了。 ” 下列有关玻璃的说法不正确的是 (
A
)
A．制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土 B．玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 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 碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
硅
硅单 质的化学性质不活泼
常温下
Si+F2 = SiF4 Si+HF = SiF4↑ + H2↑ Si+2NaOH+H2O = NaSiO3+ 2H2↑
加热时
Si + O2 === SiO2
Si + 2 Cl2 === SiCl4
2、硅的工业制法
高温
制粗硅： SiO2+2C=Si+2CO↑ 粗硅转变为纯硅: Si + 2Cl2 ==SiCl4 SiCl4 + 2H2==4HCl+Si
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
3、硅酸的热稳定性很弱，受热分解为二氧化硅和水
H2SiO3==SiO2+H2O
Δ
用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？ 向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现
白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明 H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸） Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
蔷薇石英
玛瑙
思考与交流
二氧化硅具有哪些物理性质? SiO2的这 些性质是由什么决定的？
2、物理性质 固体 熔点高
联想-------沙子
难溶于水
硬度大
物理性质:（与CO2作比较）
二氧化碳CO2 二氧化硅SiO2 固态 很大 难溶于水 很 高
状 态
硬 度 水溶性 熔沸点
气态 很小 可溶于水 很 低
C
+6
2
4
Si
+14
2
8
4
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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
第一课时
主备人：于小凤时间：2009年11日
课程标准: 知道硅在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在
了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应
省教学要求：掌握SiO2的存在形式和SiO2的性质
掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用
教学目标：
知识与技能
使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。
使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质。
过程与方法
引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法。
情感、态度与价值观
使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
教学重点：二氧化硅及硅酸的性质
教学难点：二氧化硅的结构及二氧化硅、硅酸的主要性质
Ⅰ课前检测:
阅读教材P74第1、2、3自然段及资料卡片内容，完成知识整理：
1、硅在地壳中的含量仅次于，硅原子和碳原子的最外层均有个电子，二者既相似又不同。
碳和硅的原子结构示意图分为、主要形成四价的化合物。
是构成有机物的主要元素，硅主要以熔点很高的及的形式存在。
是构成岩石与许多矿物的基本元素。
Ⅱ课堂新授
【新课导入】在上一章我们研究了金属及其化合物的性质，在已发现的一
百多种元素中，金属占了绝大多数，非金属只有二十几种（包括稀有气体）。
但是，与金属相比，非金属的性质要复杂得多。
金属只有正价，单质只有还
原性；而非金属有多种化合价（举例：S），化合物中一定含有非金属元素，
C就是构成有机物的主要元素，没有C就没有生命。
总之非金属与人类息息
相关，现在我们就来学习第四章非金属及其化合物。
本节课首先来学习无机
非金属材料的主角——硅
【板书】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与HF反应：
SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O
②酸性氧化物的通性
与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3（炼铁造渣）
与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）⑸SiO2的用途
二、硅酸(H2SiO3)
1、物理性质：白色胶状沉淀
2、化学性质：酸性：H2SiO3 < H2CO3
3、制法：
①可溶性硅酸盐与酸反应：
②将CO2通入Na 2SiO3溶液中：
Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO3
4、用途：
【练习】
1、下列叙述中，正确的是（）
A、自然界中存在大量单质硅
B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅
C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应
D、自然界中二氧化硅都存在于石英矿中
2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（）
①制造水泥；②制光导纤维；③制造手表；④制坩埚；⑤制首饰
Ａ、②④⑤Ｂ、①②④
Ｃ、①②③④⑤Ｄ、①③⑤
3、下列仪器的使用正确的是（）
A、用石英坩埚熔化NaOH固体
B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液
C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液
D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓HNO3
教后反思：
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