高中化学必修一第四章第一节硅(人教版)

合金 （含硅4%的钢有导磁性） 耐酸设备
（含硅15%左右的钢有耐酸性）
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能溶解硅且能放出氢气的是
（ C、D ）
A、浓盐酸
B、稀硫酸
C、氢氟酸
D、浓烧碱
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二、二氧化硅和硅酸
思考1：什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？
讨论：试画出由硅石开始分类的树状分布图
硅石
结晶形（石英） 无定形（硅藻土）
正四价
3、主要物理性质
晶体硅结构类似金刚石，灰黑色、硬而脆
有金属光泽的固体熔点、沸整点理p高pt 硬度大
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4、化学性质：
不活泼
(1)常温下： ①Si+2F2=SiF4 ②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等
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试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 硝酸银晶体 氢氟酸 浓硫酸 氯水
试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 棕色细口磨口塞 细口橡皮塞 棕色广口瓶 细口塑料瓶
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由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上 SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都 被人类广泛地应用着
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6、二氧化硅的用途
制光导纤维
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石英制品
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三、硅酸(H2SiO3)
实验1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞, 再滴入稀盐酸
现象 结论 方程式
滴入酚酞溶液呈红色，滴 入盐酸有透明的硅酸凝胶产生
Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水
Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2
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阅读课本79页 科学视野
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
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透明氧化铝陶瓷
高压整钠理pp灯t
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生 物 陶 瓷应用
水晶
玛瑙
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思考:二氧化硅具有哪些物理性质? 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。
化学性质：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
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用高温结构陶瓷做的发动机叶片
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阅读资料卡片:
用二氧化硅和金属氧化物的形式 表示其组成
实例
Na2SiO3 Na2O•SiO2
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归纳总结 三、硅酸
1、制法：
Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓ Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓
2、性质：
a、硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸， 其酸性比碳酸弱
b、不稳定性：H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)
C、吸附性
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归纳总结
二、二氧化硅
• 1、二氧化硅的存在： • 结晶形、无定形：石英、水晶、玛瑙、硅
藻土 • 2、 SiO2晶体结构：
正四面体的空间网状结构 • 3、物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。 • 4、SiO2的化学性质—性质稳定, 不活泼
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百度文库
SiO2的化学性质 ①是酸性氧化物
高温
SiO2 + CaO === CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O ②难溶于水，不与水反应
③与氢氟酸反应（特性）
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
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思考： 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
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实验室有六种试剂，根据它们各 自的性质，必须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。
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四、硅酸盐
硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。 最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液 俗称为水玻璃，可用作肥皂填料、木材防火剂等
现象
放入蒸馏水 水份蒸发后燃烧
放入Na2SiO3溶液 水份蒸发后不燃烧
结论
水份蒸发后， 失去防火作用
防火效果好 用作防火剂
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无机非金属材料 硅酸盐产品
陶瓷 水泥 玻璃
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t
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
玻璃
纯碱 石灰石 石英
玻璃窑
高温
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
思考1：碳、硅原子最外层电子数是多少？
Si
碳、硅原子最外层电子数是4
思考2：碳、硅原子主要显几价？
正四价（+整4理价ppt ）
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归纳总结
一、硅的存在和结构：
• 1、硅的存在：
• (1)硅在地壳中的含量仅次于氧,为26.3%
• (2)硅是一种亲氧元素,主要以氧化物及硅酸盐
的形式存在。 • 2、硅的结构：
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
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1
非金属元素在地壳中的含量
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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。
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豪门二杰---碳、硅
碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主 要元素。
硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许 多矿物的基本元素。
思考：怎样由石英制取硅酸？
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思考：将CO2通入Na2SiO3溶液中的现象?
现象：有白色胶状沉淀生成 方程式：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3+Na2CO3 结论：硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱
硅酸凝胶经干燥 脱水就形成干胶， 称为“硅胶”。是 一种常用的干燥剂
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常温下都不与硅起反应。
(2)加热时：与某些非金属反应
Si+O2=△=SiO整2理ppt
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5、工业制粗硅：
高温
SiO2+2C===Si+2CO
粗硅提纯 *
Si+2Cl2=△==SiCl4 SiCl4+2H2=△==Si+4HCl
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6、用途：
高纯硅：半导体材料。
太阳能电池、电脑芯片等
变压器铁芯