最新化学：4.1《无机非金属材料的主角——硅》课件
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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(共59张PPT)
氧
化 硅 的
硅 石
存
在 无定形——硅藻土
晶
体
水晶
二
氧
化
硅
玛瑙
玛瑙
硅藻土 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354 处，总保有储量矿石3.85亿吨.仅次于美 国，居世界第2位。在地区分布上，以吉 林最多，占全国储量的54.8%，云南、福 建、河北等地次之。
2.二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能加
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
硅在地壳中的含量
硅 的 存 在
金属在地壳镁中2.的00%含量钠2.74% 1
其他 1.20%
氢0.16%
2 钾2.47% 钙3.45% 铁4.75% 3
4
氧48.6%
5Leabharlann 硅26.3%67 铝7.73% 8
9
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。
上SiO2在自然界的广泛存在，因此从 古到今都被人类广泛地应用。
石英制品
水晶
石英、玛瑙
二氧化硅用来制光导纤维
光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。 制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于 通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大， 一对光纤上可同时传送3万门电话。
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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
无机非金属材料的主角——硅课件(最新)高中化学必修一PPT(46页)
无 机 非 金 属 材料的 主角— —硅课 件（最 新）高 中化学 必修一 PPT(46 页)
三、硅酸 1．性质： (1)弱酸性： 向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀：Na2SiO3＋CO2＋H2O=== H2SiO3↓＋Na2CO3。结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性更__弱____。 (2)不稳定性。 H2SiO3不稳定，受热易分解：H2SiO3==△===SiO2＋H2O。 点拨：硅酸不能使紫色石蕊试液变色。
3．(2019·四川成都七中高一阶段性测试)下列叙述正确的是
(C )
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧 化物
B．因为Na2CO3＋SiO2=高==温==Na2SiO3＋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．CO2和SiO2都是由分子构成的化合物，所以两者物理性质相似
是还原剂，CO2和SiO2都作氧化剂，C正确；CO2是由分子构成的化合物，SiO2
是由硅原子和氧原子构成的立体网状结构的化合物，不存在单个的分子，两者
结构不同，物理性质相差较大，D错误。
4 ． (2019· 黑 龙 江 哈 尔 滨 六 中 高 一 月 考 ) 诺 贝 尔 物 理 学 奖 曾 授 予 “ 光 纤 之 父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。 光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是 ( D )
黏土
主要设备 水泥回转窑
玻璃窑 /
4．特殊功能的含硅物质： (1)金刚砂(SiC)具有类似___金__刚__石___的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮 磨料。 (2)硅钢(含Si 4%)具有很高的__导__磁__性____，主要用作变压器铁芯。 (3)硅橡胶，既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹的零件。 (4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和 __催__化__剂____。
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)
最新-高中化学 41《无机非金属材料的主角——硅》课件 新人教版必修1 精品
1.下列物质中属于纯净物的是( A )
A.Na2CO3·10H2O C.纯净的盐酸
B.水泥 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·SiO2 D.水玻璃
我国素有“瓷都”之称的地方
江西景德镇。
江西景德镇所烧制的薄胎瓷 器被誉为：“洁如玉、明如镜、 薄如纸、声如罄。”
江西景德镇所烧制的瓷器
传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料：
新型陶瓷
高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
新型无机非金属材料：
1、新型无机非金属材料的特征：
化学：4.1《无机非金属 材料的主角——硅》ppt 课件（人教版必修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
硅元素(silicon)在地壳中的含量
氢0.16% 其他1.20%
镁2.00%
钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
硅26.3%
铝7.73%
硅26.3%
3.化学性质 在常温下化学性质不活泼
Si + O2 === SiO2 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
Si+2Cl2==SiCl4
4.用途
晶体硅的导电性介于
导体和半导体之间,是良好的半
《无机非金属材料的主角——硅》ppt课件
特别提醒
由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为 了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧 化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形 式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式 存在的。
例4 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中 正确的是( )
A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
3. 硅酸的存在及用途 (1)浓度小时：形成硅酸溶胶； (2)浓度大时：形成 硅酸凝胶。 (3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称 为“ 硅胶”，具有强的 吸水性，常用作干燥剂或 催化剂的载体。
三、硅酸盐 1. 概念：硅酸盐是由硅、氧和金属 元素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
二、硅酸 1
．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的
化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋
H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
弱
结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性 。
(2)不稳定性
2. 硅酸的制备
可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸， Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．石棉[CaMg3Si4O12]，表示为 CaO·3MgO·4SiO2
【答案】 D
变式训练
4．钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土 [Al2Si2O5(OH)4]时反应的离子方程式为：
2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O===2K＋＋ 2HCO3－＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4
4.1-无机非金属材料的主角-硅
3、硅的用途
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
四、硅酸盐：由硅、氧和金属组成的化合物的总称
１、硅酸钠：水溶液俗称“水玻璃”，具 有粘性和阻燃性。用作肥皂填料、木材防 火剂及胶粘剂等。
Ｐ77实 验４－２
观察现象并填写下表普通来自璃加热接近熔化 再急速冷却水泥
（2）水泥
原料：黏土、石灰石、石膏 设备：水泥回转窑 条件：煅烧 主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝 酸三钙等
陶器
瓷器
（3）陶瓷
原料：黏土 条件：高温烧结
描述景德镇的 陶瓷有这样一 句话:
薄如纸,声如 磬,色如玉.
硅酸盐产品简介
产 品 主要原料 主要设备 反应 条件 主要成分 硅酸三钙： 3CaO· SiO2 硅酸二钙： 2CaO· SiO2 铝酸三钙： CaO· Al2O3 Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
第一节 无机非金属材料的主角——硅
第一节 无机非金属材料的主角——硅
我们生存的地球，她坚硬的 地壳是由什么构成的？
岩石 ——构成岩石的主要成分
是硅酸盐及硅的氧化物。
非金属元素在 地壳中的含量
硅元素
1、画出碳和硅的原子结构示意图
分析：
既不易失电子，又不易得电子，主要 形成四价的化合物。
2、硅元素以什么形态存在于自然界？
实验探究：
（1）向饱和Na2SiO3溶液中滴入 酚酞，再滴入稀盐酸
现象
结论
滴入酚酞溶液呈红色 滴入盐酸有硅酸凝胶产生
Na2SiO3呈碱性 硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 ↓+2NaCl
人教版高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》实用课件最新课件
Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2↑
加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。
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？
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。
（2）跟碱性氧化物反应
高温
SiO2＋CaO ＝ CaSiO3 ， 比较：CO2＋CaO＝CaCO3， 条件的不同说明什么问题？
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？
（3）与氢氟酸反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O • 注 用意 HF：来玻刻璃蚀中玻含璃有。SiO2，所以可以
Na2SiO3 + 2HCl= H2SiO3 (胶体) +2NaCl
（2）Na2SiO3溶液通入CO2：
Na2SiO3 + H2O+CO2= H2SiO3 (胶体) + Na2CO3
4、硅胶：（1）主要成分： H2SiO3 ，
（2）制备：H2SiO3的浓溶液→硅酸凝胶→硅胶
（3）用途：干3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
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)
Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3(胶体)
加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。
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？
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。
（2）跟碱性氧化物反应
高温
SiO2＋CaO ＝ CaSiO3 ， 比较：CO2＋CaO＝CaCO3， 条件的不同说明什么问题？
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？
（3）与氢氟酸反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O • 注 用意 HF：来玻刻璃蚀中玻含璃有。SiO2，所以可以
Na2SiO3 + 2HCl= H2SiO3 (胶体) +2NaCl
（2）Na2SiO3溶液通入CO2：
Na2SiO3 + H2O+CO2= H2SiO3 (胶体) + Na2CO3
4、硅胶：（1）主要成分： H2SiO3 ，
（2）制备：H2SiO3的浓溶液→硅酸凝胶→硅胶
（3）用途：干3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
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)
Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3(胶体)
高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》教学课件
硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食 品，瓶装药品等的 干燥剂，也可以用 作催化剂的载体。
三、硅酸盐
1、定义： 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称
2、性质： 硅酸盐种类很多，是一大类结构复杂的固态物质， 大多数不溶于水，化学性质很稳定。
3、表示方法： （1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、
常温下，Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3 ；在高
高温
温下， Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑说明 H2SiO3酸性强于H2CO3??????????????
合作讨论：
CO2通入下列各溶液中，无明显
二、二氧化硅和硅酸
（一）、二氧化硅
SiO2是硅的重要化合物。地球上 存在的天然二氧化硅约占地壳质量 的12％，其存在形态有结晶形和 无定形两大类，通称硅石。
1、存在
{ 水晶
结晶形（石英晶体）
玛瑙
硅石（12%）
无定形——硅藻土
SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的 天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存 在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅 石。
或Na2O·CaO·6SiO2；
⑷玻璃的性能：
玻璃无固定的熔沸点， 在一定温度范围内软化。
陶器
瓷器
3、陶瓷：
陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐 蚀、耐高温、绝缘、易成型等 许多优点，因此，陶瓷制品一 直为人们所喜爱。
家用陶瓷
江苏宜兴， 有陶都之称。
隋带烧制的三 彩陶骆驼
瓷器是中华文明的象征。在许多 拉丁语系国家中，“瓷器”和 “中国”都以“CHINA”用同一 字母拼音表示。
三、硅酸盐
1、定义： 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称
2、性质： 硅酸盐种类很多，是一大类结构复杂的固态物质， 大多数不溶于水，化学性质很稳定。
3、表示方法： （1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、
常温下，Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3 ；在高
高温
温下， Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑说明 H2SiO3酸性强于H2CO3??????????????
合作讨论：
CO2通入下列各溶液中，无明显
二、二氧化硅和硅酸
（一）、二氧化硅
SiO2是硅的重要化合物。地球上 存在的天然二氧化硅约占地壳质量 的12％，其存在形态有结晶形和 无定形两大类，通称硅石。
1、存在
{ 水晶
结晶形（石英晶体）
玛瑙
硅石（12%）
无定形——硅藻土
SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的 天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存 在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅 石。
或Na2O·CaO·6SiO2；
⑷玻璃的性能：
玻璃无固定的熔沸点， 在一定温度范围内软化。
陶器
瓷器
3、陶瓷：
陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐 蚀、耐高温、绝缘、易成型等 许多优点，因此，陶瓷制品一 直为人们所喜爱。
家用陶瓷
江苏宜兴， 有陶都之称。
隋带烧制的三 彩陶骆驼
瓷器是中华文明的象征。在许多 拉丁语系国家中，“瓷器”和 “中国”都以“CHINA”用同一 字母拼音表示。
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不反应
SiO2 高 无色晶体
不反应
只与氢氟酸反应SiO2＋ 4HF===SiF4↑＋2H2O
CO2
SiO2
与碱性氧
CO2＋
化物反应 CaO===CaCO3
高温 CaO＋SiO2=====
CaSiO3
相 同 点
与碱反应
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
SiO2＋ 2NaOH===Na2SiO3＋
3．硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式 表示其组成。 例长如石：KANlSa2iS3OiO8：3：KN2Oa2·OA·lS2OiO3·26；SiO2； 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
H2O
氧化性
高温 CO2＋C=====
高温 SiO2＋2C=====Si＋
2CO
2CO↑
特别提醒
虽然SiO2既能与NaOH溶液反应，也能 与氢氟酸反应，但SiO2却不属于两性氧化物而 属于酸性氧化物。
例1 下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 ()
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的 酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化 物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
化学：4.1《无机非金属材 料的主角——硅》课件
学
1.了解SiO2、H2SiO3的主要性质。
习 目 标
2.了解硅、硅酸盐的主要性质。 3.了解几种重要无机非金属材料的 生产及用途。
4.了解晶体硅的重要用途。
二、硅酸
1．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化
学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓
3．硅酸的存在及用途 (1)浓度小时：形成硅酸溶胶； (2)浓度大时：形成硅酸凝胶 。 (3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称 为“ 硅胶”，具有强的 吸水，性常用作干燥剂或 催化剂的载体。
三、硅酸盐 1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元 素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 。
H2CO氧化碳和
水来代替。
例2 为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱， 某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可
达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏 斗所盛试剂应为________。
(2)制备 由于二氧化硅不能与水化合，所以制 备硅酸时只能使用间接的方法，如向 Na2SiO3溶液中滴加盐酸或通入CO2气体等， 利用的原理都是：强酸＋弱酸盐―→弱酸＋ 强酸盐。如：CO2＋Na2SiO3＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
2．碳酸
二氧化碳对应的水化物是碳酸(H2CO3)，碳酸的 酸性很弱(但比H2SiO3强)，且很不稳定。
硅酸盐 产品
原料
主要设 备
水泥
石灰石、黏土
水泥回 转窑
玻璃
纯碱、石灰石、 石英
玻璃窑
陶瓷
黏土
主要成分 硅酸二钙 2CaO·SiO2 硅酸三钙 3CaO·SiO2 铝酸三钙 3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2
6.其他含硅的物质
物质
性质
SiC
俗称金刚砂，具有 金刚石 结构，硬度很大
含4%硅的硅钢
很高的导磁性
既耐 高温，又耐低温，在
硅橡胶 －60 ℃～250 ℃保持良好
的弹性
人工制造分子 筛(铝硅酸盐)
有均匀微孔结构
用途
砂纸、砂轮的 磨料
变压器铁芯 制火箭、导弹、 飞机的零件和 绝缘材料 作吸附剂和催 化剂
四、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。 3．性质 (1)物理性质：
色、态
光泽 熔点 硬度 质地 导电性
灰黑色固体 金属光泽 高 大 脆 半导体
(2)化学性质：在常温下化学性质不 活泼，但能与氢氟酸 、强碱 发生反应。
4．用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。
要点一 CO2和SiO2的比较
熔、沸点 不 状态 同 与水反应 点
与酸反应
CO2 低 气态 CO2＋H2O H2CO3
变式训练
1．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 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于 任何酸
解析：选B。SiO2晶体中不存在单个分 子，其结构中每个硅原子周围结合4个氧原 子，每个氧原子周围结合2个硅原子，所以 硅原子与氧原子的个数比为1∶2，化学式写 作SiO2，故A错误，B正确；硅酸在一定条 件下制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，C错误。 SiO2是酸性氧化物，但常温下可与氢氟酸反 应，D错误。
(2)装置B所盛的试剂是_______________
________________________________________ ________________，
【解析】 虽然SiO2是H2SiO3的酸酐， 但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2却不能溶 于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是 酸酐，都是酸性氧化物，A正确，C错误； CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅 原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子， D错误。
【答案】 A
要点二 硅酸与碳酸的对比
1．硅酸 二氧化硅对应的水化物是硅酸。 (1)性质 ①硅酸为白色固体，难溶于水。 ②酸性极弱，比碳酸还弱，不能使指示剂 发生变色，只能与强碱反应，例如： H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O ③硅酸不稳定，受热易分解，反应的化学 方程式为：
△ H2SiO3=====SiO2＋H2O
＋Na2CO3。 结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性
弱。
(2)不稳定性
H2SiO3 受 热易 分解， 反应 方程 式为： △
H2SiO3=====SiO2＋H2O。
2．硅酸的制备
可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸， Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
SiO2 高 无色晶体
不反应
只与氢氟酸反应SiO2＋ 4HF===SiF4↑＋2H2O
CO2
SiO2
与碱性氧
CO2＋
化物反应 CaO===CaCO3
高温 CaO＋SiO2=====
CaSiO3
相 同 点
与碱反应
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
SiO2＋ 2NaOH===Na2SiO3＋
3．硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式 表示其组成。 例长如石：KANlSa2iS3OiO8：3：KN2Oa2·OA·lS2OiO3·26；SiO2； 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
H2O
氧化性
高温 CO2＋C=====
高温 SiO2＋2C=====Si＋
2CO
2CO↑
特别提醒
虽然SiO2既能与NaOH溶液反应，也能 与氢氟酸反应，但SiO2却不属于两性氧化物而 属于酸性氧化物。
例1 下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 ()
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的 酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化 物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
化学：4.1《无机非金属材 料的主角——硅》课件
学
1.了解SiO2、H2SiO3的主要性质。
习 目 标
2.了解硅、硅酸盐的主要性质。 3.了解几种重要无机非金属材料的 生产及用途。
4.了解晶体硅的重要用途。
二、硅酸
1．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化
学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓
3．硅酸的存在及用途 (1)浓度小时：形成硅酸溶胶； (2)浓度大时：形成硅酸凝胶 。 (3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称 为“ 硅胶”，具有强的 吸水，性常用作干燥剂或 催化剂的载体。
三、硅酸盐 1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元 素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 。
H2CO氧化碳和
水来代替。
例2 为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱， 某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可
达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏 斗所盛试剂应为________。
(2)制备 由于二氧化硅不能与水化合，所以制 备硅酸时只能使用间接的方法，如向 Na2SiO3溶液中滴加盐酸或通入CO2气体等， 利用的原理都是：强酸＋弱酸盐―→弱酸＋ 强酸盐。如：CO2＋Na2SiO3＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
2．碳酸
二氧化碳对应的水化物是碳酸(H2CO3)，碳酸的 酸性很弱(但比H2SiO3强)，且很不稳定。
硅酸盐 产品
原料
主要设 备
水泥
石灰石、黏土
水泥回 转窑
玻璃
纯碱、石灰石、 石英
玻璃窑
陶瓷
黏土
主要成分 硅酸二钙 2CaO·SiO2 硅酸三钙 3CaO·SiO2 铝酸三钙 3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2
6.其他含硅的物质
物质
性质
SiC
俗称金刚砂，具有 金刚石 结构，硬度很大
含4%硅的硅钢
很高的导磁性
既耐 高温，又耐低温，在
硅橡胶 －60 ℃～250 ℃保持良好
的弹性
人工制造分子 筛(铝硅酸盐)
有均匀微孔结构
用途
砂纸、砂轮的 磨料
变压器铁芯 制火箭、导弹、 飞机的零件和 绝缘材料 作吸附剂和催 化剂
四、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。 3．性质 (1)物理性质：
色、态
光泽 熔点 硬度 质地 导电性
灰黑色固体 金属光泽 高 大 脆 半导体
(2)化学性质：在常温下化学性质不 活泼，但能与氢氟酸 、强碱 发生反应。
4．用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。
要点一 CO2和SiO2的比较
熔、沸点 不 状态 同 与水反应 点
与酸反应
CO2 低 气态 CO2＋H2O H2CO3
变式训练
1．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 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于 任何酸
解析：选B。SiO2晶体中不存在单个分 子，其结构中每个硅原子周围结合4个氧原 子，每个氧原子周围结合2个硅原子，所以 硅原子与氧原子的个数比为1∶2，化学式写 作SiO2，故A错误，B正确；硅酸在一定条 件下制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，C错误。 SiO2是酸性氧化物，但常温下可与氢氟酸反 应，D错误。
(2)装置B所盛的试剂是_______________
________________________________________ ________________，
【解析】 虽然SiO2是H2SiO3的酸酐， 但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2却不能溶 于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是 酸酐，都是酸性氧化物，A正确，C错误； CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅 原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子， D错误。
【答案】 A
要点二 硅酸与碳酸的对比
1．硅酸 二氧化硅对应的水化物是硅酸。 (1)性质 ①硅酸为白色固体，难溶于水。 ②酸性极弱，比碳酸还弱，不能使指示剂 发生变色，只能与强碱反应，例如： H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O ③硅酸不稳定，受热易分解，反应的化学 方程式为：
△ H2SiO3=====SiO2＋H2O
＋Na2CO3。 结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性
弱。
(2)不稳定性
H2SiO3 受 热易 分解， 反应 方程 式为： △
H2SiO3=====SiO2＋H2O。
2．硅酸的制备
可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸， Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。