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2课时) (共24张PPT)

CaO＋SiO2高＝温CaSiO3
三、硅单质
归纳 总结
无游离态 硅元素 只有化合态
常温不活泼
Si + F2 Si + HF
Si + NaOH
O2
单质硅
C 高温
加热能与某
些非金属单
质反应（O2、
Cl2）
硅可制造集成路、
太阳能电池等；硅
合金可用来制造变
压器铁芯、耐酸设
备等。
HF
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、 CaSiO3
高温
SiCl4 + 2H2 == 4HCl + Si（纯）
注：SiCl4沸点为57.6℃
三、硅单质
与水
O2
F2
氢氟酸
与NaOH
与CaO
Si
SiO2
不反应
不反应
Si＋O2＝△ SiO2
2SSSii＋i＋＋422HNFF2a＝＝O＋SHSi2F＋iHF4↑H42 2↑O
＝Na2SiO3 ＋2H2↑
不反应 SiO2＋4HF＝＋S2iFH42↑O 2NaNOaH2S＋iOSi3O＋2H＝2O
二、硅酸盐
Na2SiO3
Na2O·SiO2
CaSiO3
CaO·SiO2
粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O
玻璃：Na2O·CaO·6SiO2
水泥： 3CaO·SiO2； 2CaO·SiO2； 3CaO·Al2O3
二、硅酸盐
自然界变化： 硅酸盐岩石→粘土→土壤胶体→吸收NH4 ＋、K＋等营养离子→供生物吸收。
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2课时
二、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自 然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一 般都不溶于水，化学性质很稳定。
硅酸钠：水溶液叫水玻璃。 【实验4－2】
用蒸馏水浸过 用Na2SiO3饱和溶液浸过
写成Na2O·SiO2
二、硅酸盐
实例
Na2SiO3 Na2O•SiO2
二、硅酸盐
高岭石
Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3·2SiO2·2H2O
二、硅酸盐
要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动性顺序表
二、硅酸盐
钾云母
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
三、硅单质
（1）、与氟气反应： Si+2F2==SiF4 （2）、与氢氟酸反应S：i+4HF==SiF4↑+2H2↑
（3）、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ （4）、与氯气反应：
Si+2Cl2==SiCl4
（5）、与氧气反应
△
Si + O2 == SiO2
Si + C ==高温SiC
硅橡胶
生物陶瓷
三、硅单质
硅有晶体硅和无定形硅两种单质
1.物理性质: ①灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体
②熔、沸点高、硬度大 ③晶体硅是良好的半导体
2.化学性质:
常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强 碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应， 但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。
三、硅单质
3、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。
三、硅单质
4、硅的工业制法
+C SiO2
粗硅
高温
+Cl2 高温
SiCl4
精馏+H2 高温
Si
SiO2+2C
高温
==
2CO+Si（粗）
Si(粗)
+
2Cl2
高温
==
SiCl4
生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2 还原
现象
水份蒸发后燃烧
不易燃烧
结论
用水玻璃浸过的物品可以防火
用途： 肥皂填料、黏胶剂、阻燃剂
二、硅酸盐
几种硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥，最重要的无机非金属材料。
二、硅酸盐
硅酸盐的一般特点： ☆一般不溶于水（除Na、K盐外）化学稳定性高。 ☆种类繁多、结构复杂、构成地壳的骨架。 ☆通常用氧化物的形式表示其组成。如Na2SiO3
二氧化硅是光导纤维 的主要原料，光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等
三、硅单质
相应练习1
已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中，在标况下
可收集到H2多少L？（提示：与Si反应的NaOH是过 量的）
解：
Na—1/2H2 23 1/2×22.4 11.5 X
1 X＝ 2 ×22.4×11.5 ＝5.6L
23
S来自百度文库—2H2 28 2×22.4 4.2 Y
Y=(4.2 ×2 ×22.4)/28=6.72(L) VH2=5.6+6.72=12.32(L)
三、硅单质
相应练习2
在实验室里，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热， 也可得到粗硅，反 应的化学方程式为
二、硅酸盐
硅酸盐产品
水泥:以石灰石和黏土为原料
二、硅酸盐
玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料 普通玻璃: Na2O·CaO·6SiO2
二、硅酸盐
陶瓷(China)：以粘土原料
砖瓦(陶瓷)
人面鱼纹盆(陶瓷)
二、硅酸盐
其它重要硅化物
SiC 硅钢（4％） 硅橡胶
科学视野： 新型陶瓷
二、硅酸盐
金刚砂
硅钢
高温 SiO2+2Mg==2MgO+Si 这样得到的硅不纯净，往往含有过量的镁、氧化 镁及硅化镁（Mg2Si）等，这些杂质可用盐酸除去， 有关反应的化学方程式为
Mg+2HCl==MgCl2+H2 MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
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