高一化学《硅》PPT课件

2、硅酸
探究实验4-1
1-2滴酚酞 先
3-5 mL硅酸钠溶液
后
稀盐酸
现象
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变 浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生
结论
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硅酸，c、先形成硅 酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅 酸沉淀。
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。
硅最重要的化合物：SiO2
SiO2
的存在形态
水晶
结晶形： 石英
玛瑙 ...... 硅石（12%）
无定形： 硅藻土
二氧化硅的结构
Si O
约180o 109º28'
SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定
4、制法 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
高温
硅单质
5.用途
晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是 良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU）
课堂回顾练习:
1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ C ） A.溶解性：CO2 <SiO2 B.酸性：H2SiO3 > H2CO3
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
二、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 Si + O2 === SiO2
二氧化碳
状 态
二氧化硅
气 态
熔沸点低
CO2+H2O=H2CO3
固 态
熔沸点高、硬度大 不反应
物理性质 与水
化 与碱 学 性 与碱 质 性氧 化物
与酸 用 途
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
③弱氧化性
工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！
SiO2 + 2C ==== Si + 2CO
④在高温下与碳酸盐的反应 SiO2 + Na2CO3 === CO2 + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 === CO2 + CaSiO3
高温
高温
二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较
纯 碱、 玻璃 石灰石、 石英
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
玻璃窑
高温
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2
硅 酸 盐 产 品
3.其他含硅的物质
碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大 硅钢：高导磁性 硅橡胶：良好的弹性 分子筛：吸附剂、催化剂
化学方程式
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
离子方程式
SiO32- + 2H+ == H2SiO3 (胶体)
制取原理：强酸制弱酸
(复分解反应)
实验探究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。
实验2：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成 方程式：Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3 (胶体) +Na2CO3
C) ( D) (B ) (E ) (A )
(
A、作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B、弱氧化性 C、酸性氧化物的通性
D、将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E、未参加氧化还原反应
1.下列物质中，不能用带玻璃塞的玻璃瓶装的（ D ）
A、KMnO4 C、AgNO3 B 、H2SO3 D、Na 2SiO3
2、硅酸盐组成表示
活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物· SiO2· H2O
硅酸钠（Na2SiO3) 镁橄榄石（Mg2SiO4）
钙沸石 Ca(Al2Si3O10) · 3H2O
Na2O · SiO2 2MgO · SiO2
CaO · Al2O3 · 3SiO2· 3H2O
长石：KAlSi3O8
K2O· Al2O3· 6SiO2
二氧化硅的性质
1.物理性质：
坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶 于水，硬度比较大。
思考3： 实验室 盛装NaOH溶液的试剂瓶 用橡皮塞而不用玻璃塞， 你知道为什么吗？
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反 应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶 口粘在一起
二氧化硅的性质
2.化学性质
①是酸性氧化物 SiO2 + 2NaOH === Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO ==== CaSiO3 ②SiO2的化学性质很不活泼，氢氟酸（HF） 是唯一能与它发生反应的酸。 SiO2 + 4HF === SiF4 + 2H2O
你的结论： 硅酸是一种很弱的酸，
酸性比碳酸还弱
硅酸用途
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“硅胶”。常常 用 做干燥剂。
第一节第二课时
硅酸盐和硅单质
Hale Waihona Puke Baidu
一、硅酸盐
硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水 1、 硅酸钠（Na2SiO3）
溶于水，其水溶液俗称为“水玻璃”，可制备硅胶、 木材防火剂等
——
SiO2＋CaO=CaSiO3
SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O
高温
人工降雨，灭火等
装饰、石英坩埚、光纤等
练一练：指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作 用，在A-E选项中选择正确答案填入括号内。 ①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ②SiO2+Na2CO3=高温=Na2SiO3+CO2 ③SiO2+2C=高温=Si+2CO ④SiO2+3C=高温=SiC+2CO ⑤SiO2+4HF==SiF4 +2H2O
课堂练习
2.CO2通过下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（ A ）
A、氯化钙溶液 C、饱和碳酸钠溶液
B、石灰水 D、硅酸钠溶液
3.下列说法正确的是（ BC） A、SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应，不和任何酸 反应。 B、CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 C、SiO2作为酸性氧化物，可以与CaO反应 D、SiO2跟水反应可得硅酸
第一节
无机非金属材料的主角
09级化教（2）班 雷丹
硅元素(silicon)在地壳中的含量
硅在元素周期表中的位置
研究硅元素可 别忘了我
碳原子结构示意图
+6 最外层电子数为4
思考1：硅原子的最外层电子数为多少？
+14
最外层电子数也是4
思考2：硅在自然界中的主要存在形式？
硅是亲氧元素，因此在氧化气氛包围的地球上， 硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
3、硅酸盐产品------陶瓷 玻璃 水泥
1、陶瓷：原料——黏土
2、玻璃：原料——纯碱、石灰石和石英； 3、水泥：原料——黏土和石灰石；适量石膏；
硅酸盐产品简介：
产品 主要原料 主要设备
反应 条件
主要反应或主要成分
主要 性质
粘土、石灰 水泥 石、石膏 (适 水泥回转窑 量)
高温
硅酸三钙：3CaO· SiO2 硅酸二钙：2CaO· SiO2 水硬性 铝酸三钙：3CaO· Al2O3
C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.硬度： SiO2 <CO2 2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是（ C ） A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
3、要除去SiO2中的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
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 10H2O 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· SiO2 D.水玻璃