人教版高中化学必修一 无机非金属材料的主角-----硅 PPT课件

高温 SiO2+CaO == CaSiO3 SiO2+H2O ≠不能与水反应
一、二氧化硅
5.化学性质： ② 弱氧化性
SiO2+2C
高温
=
Si+2CO↑（制取粗硅）
玻璃成分要是 Na2SiO3 、 CaSiO3 、SiO2 无固定熔点
氧化剂和还原剂的物质的量之比？
③与碳酸盐反应制玻璃 SiO2+Na2CO3===CO2 +Na2SiO3 SiO2+CaCO3===CO2 +CaSiO3
第一节 无机非金属材料的主角 ——硅
硅 的 原 子 结 构
+14
2 8 4
碳是构成有机物的主要元 素,硅和碳一样,最外层电子 数都为4，其原子既不易失 去又不易得到电子,主要形 成四价的化合物.
一、二氧化硅
1.存在
地球上存在的二氧化硅叫 硅石 ，约占地壳总质量 的 12% ；其存在形态有 结晶形 和 无定形两大类。 结晶形 （石英） 水晶（无色透明） 玛瑙（彩色条纹）
4.物理性质：硬度大，熔沸点高，不溶于水 5.化学性质： 很稳定 .
.
【 讨论 】为什么实验室中盛放
碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃 塞？(玻璃中含有SiO2)
一、二氧化硅
5.化学性质： ① 是酸性氧化物
俗称水玻璃， 我来自百度文库粘结剂 哦
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
注意：保存碱性试剂只能用橡皮塞，酸性试剂用玻璃塞
方案2：强酸制弱酸
提示：酸性：HCI>H2CO3>H2SiO3
二、硅酸 1.硅酸的制备
实验操作 实验现象 结论
Na2SiO3溶液呈 碱 性，硅酸是一种
不溶于水的白 白色的胶状沉淀生成 色固体
滴加酚酞试液后 溶液呈红 色 ,滴 加稀盐酸后溶液变 为无色,有
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式： Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +2NaCl ；
不能反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 高温 SiO2＋ CaO =CaSiO3
与碱反应
与碱性氧化物 反应
CO2+Na2O=Na2CO3
与 酸
用 途
——
人工降雨，灭火,饮料等
只与氢氟酸反应
光纤等
二、硅酸 1.硅酸的制备
发散思维：硅和碳同一主族，都为+4价，碳酸 制取与硅酸制取应有一定相似之处 方案1：利用SiO2与水反应制取
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）
课堂练习
2.下列变化中不能一步实现的是
C
A、Na2SiO3 B、H2SiO3
C、SiO2
H2SiO3 SiO2
Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式： Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO ； 3↓
二、硅酸
1.制备
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +NaCl
2.物理性质 白色的不溶于水的固体 3.化学性质
极弱酸性，比碳酸还弱，不能使指示剂变色
不稳定性 H2SiO3＝ SiO2 +H2O
H2SiO3
D、 SiO2
Na2SiO3
课堂练习
3.在既能溶解金属氢氧化铝又能溶解二氧化 硅的无色溶液中，能大量共存的是( B ) A. Na+、Al3+、NO3－、Cl－ B. K+、Na+、Cl－、SiO32－ C. Fe2+、K+、SO42－、Cl－ D. Na+、HCO3－、K+、NO3－ 4.CO2通入下列各溶液中，不会产生难溶物的是（ D ） A、水玻璃 B、石灰水 C、饱和Na2CO3 D、CaCl2
∆
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。
干燥硅胶
湿硅胶
三、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
硅 石
沙子
无定形（硅 藻土）
水晶
玛瑙
主要成份： SiO2
主要成份：
SiO2
一、二氧化硅
2.结构
Si O
二氧化硅晶体结构 基本结构单元
SiO2晶体的基本结构单元呈 四面体 形，每个Si原子周围 结合 4 个O，每个O原子跟 2 个Si相结合，Si与O原子 按 1：2 的比例组成 立体网状 的晶体。 用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比, 不是分子式是化学式，晶体中不存在单个SiO2分子。
试剂
二氧化硅
试剂瓶
细口磨口塞
氢氧化钠溶液
氢氟酸
广口瓶
细口塑料瓶
浓硫酸
细口橡皮塞
二氧化碳与二氧化硅比较
化学式 状 态 熔沸点 硬度 水溶性 化 学 性 质
与水反应
二氧化碳 CO2 气 态 熔沸很低 能溶于水
CO2 + H2O = H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅 SiO2 固 态 熔点高，硬度大 不溶于水
高温 高温
一、二氧化硅
5.化学性质： ④ 与酸只与HF反应（特性） SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
此反应可用于工 艺上雕刻玻璃， 保存氢氟酸只能 用塑料瓶
二氧化硅既能与氢氧化钠反应又能与 氢氟酸反应，能否说二氧化硅是两性 两性氧化物？
课堂练习 1、 实验室有五种试剂，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。
一、二氧化硅
3.应用
SiO2的网状结构决定它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
饰 品
水晶制品
玛瑙制品
二氧化硅的用途
光 学 纤 维 胃 镜
一、二氧化硅
思考与交流
根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？