高中化学 硅课件 新人教必修1 44页

第四章第一节无机非金属材料的主角硅\n氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16%其他1.20%\n硅单质\n\n\n天然水晶\n天然玛瑙\n无机非金属材料的主角硅\n硅在地壳中含量第二，硅的氧化物及硅酸盐约占地壳质量的90%以上硅的存在与分布存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。\n从原子结构认识硅\n硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物．CSi碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石和许多矿物的主要元素从原子结构认识硅\n思考：碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强Si无单质状态化合态：硅的氧化物和硅酸盐\n天然的SiO2硅石结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土{水晶玛瑙一、二氧化硅和硅酸（一）二氧化硅（SiO2）1、存在\n每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构\n石英坩埚\n现代通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯教参视频\n危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。\n思考题什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读75页,画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙\n每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，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。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质2、结构\n二氧化碳CO2二氧化硅SiO2化学式的意义状态硬度熔沸点相同点表示二氧化碳分子及其组成表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比气态固态很小很大能溶于水不溶于水很低很高3、物理性质都属酸性氧化物水溶性\n讨论什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面（以CO2为例）与水、碱、碱性氧化物反应\n4、化学性质（通常很不活泼）高温（1）.具有酸性氧化物的通性SiO2＋CaO==CaSiO3与强碱反应生成盐和水SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃）SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃（2）.特性----与氢氟酸HF反应某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.\n（3）.在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性SiO2+2C＝高温Si+2CO↑SiO2+2Mg高温＝Si+2MgO\n2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。想一想\n二氧化碳CO2二氧化硅SiO2状态气态固态熔沸点硬度熔沸很低熔点高，硬度大水溶性能溶于水不溶于水化学性质与酸——用途人工降雨，灭火,饮料等P64,图4－5与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应SiO2＋CaO=CaSiO3高温\nCO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？2.硅酸（H2SiO3）H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不溶性酸，是一种白色固体，它是SiO2的对应水化物。（1）制法——由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。实验4-1\n现象结论化学方程式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a.Na2SiO3溶液呈碱性，b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成难溶于水的硅酸（先形成硅酸胶体，后形成硅酸凝胶）Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓离子方程式\n用H2CO3可制得H2SiO3，可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓\n5．制造光导纤维的主要原料是A．晶体硅B．二氧化硅C．石墨D．硅酸钠6．下列叙述正确的是A．自然界存在大量单质硅B．SiO2与任何酸都不起反应C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输D．SiO2的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应BC\n二、硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。\n实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火制备木材防火剂的原料\n硅酸盐的丰富性和多样性（阅读P76）人面鱼纹盆\n陶瓷日用器皿、建筑饰材、卫生洁具\n玻璃普通玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。(Na2CO3)（SiO2）\n水泥以黏土和石灰石为主要原料\n具有特殊功能的含硅物质碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。硅钢（铁合金）导磁性良好，用作变压器铁芯\n硅橡胶分子筛具有均匀微孔结构的铝硅酸盐\n生物陶瓷人造骨\n三.硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)\n教参视频\n2．要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液3．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（）A．SiO2+2C=====Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH=====Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF=====SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑4．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是（）A.烧碱溶液B.浓硫酸C.HF氢氟酸D.碳酸钠溶液BBC1.将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③B高温高温\n思考题下列说法错误的是（）A.SiO2是二氧化硅的化学式B.SiO2晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体C.[SiO4]四面体只存在于二氧化硅晶体中D.沙子里含无定形二氧化硅E.石英就是水晶F.SiO2从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2的立体网状结构和它在自然界的广泛存在CDE\n再见\n