新課標(biāo)人教版(高中化學(xué)) 必修1：412 硅酸鹽和硅單質(zhì) 同課異構(gòu)課件1

第2課時(shí)硅酸鹽和硅單質(zhì)第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅硅元素(silicon)在地殼中的含量氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%硅26.3%硅的分布與存在硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約占地殼總量的90%以上。

硅是一種親氧元素,在自然界中它總是與氧相互化合的，因此硅都以化合態(tài)存在于自然界，主要以氧化物及硅酸鹽的形式存在。第ⅣA族的二兄弟碳和硅—豪門二杰碳元素硅元素形成了無(wú)數(shù)種構(gòu)成人類和其它地球生物等的有機(jī)物，“統(tǒng)治了有機(jī)界”。煤、石油等有機(jī)化產(chǎn)品和材料是現(xiàn)代化的基石構(gòu)成了地殼大部分巖石、沙子和土壤，“統(tǒng)治了地殼”

硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素,“統(tǒng)治無(wú)機(jī)礦物界”硅酸鹽工業(yè)的陶瓷、玻璃、水泥等使人類生活日新月異61、存在形式{晶體硅無(wú)定形硅硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。硅單質(zhì)2、物理性質(zhì)：晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)(1410℃)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？硅的原子結(jié)構(gòu)

硅原子和碳原子的最外電子層均有4個(gè)電子，其原子既不易失去也不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。Si+14842+642C②在高溫條件下，單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。①常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑Si＋O2SiO23、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)Si+2Cl2====SiCl4工業(yè)上，用焦炭在高溫下還原石英砂可制得粗硅，粗硅跟氯氣反應(yīng)經(jīng)提純得到SiCl4后再用氫氣還原制得純硅：4、硅的工業(yè)制備SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑

①高溫SiCl4＋2H2＝Si(純)＋4HCl③高溫Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4

②（1）反應(yīng)①中焦炭做（）A.還原劑B.氧化劑C.二者都不是（2）反應(yīng)②屬于（），反應(yīng)③屬于（）A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.氧化還原反應(yīng)D.非氧化還原反應(yīng)E.置換反應(yīng)AACCESiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑

①Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4

②SiCl4＋2H2＝Si(純)＋4HCl③根據(jù)以下反應(yīng)回答下列問(wèn)題：5、用途：太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料、信息技術(shù)等材料和人造衛(wèi)星、登月車、火星探測(cè)器等動(dòng)力設(shè)備新能源。硅太陽(yáng)能電池硅芯片是各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品的核心

硅是一種親氧元素，在自然界它總是與氧相互化合。所以在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在。1、定義：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱2、性質(zhì)：硅酸鹽種類很多，是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多數(shù)不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。3、表示方法：（1）化學(xué)式法：

適用于簡(jiǎn)單的硅酸鹽如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。硅酸鹽活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。硅酸鈉：Na2SiO3Na2O·SiO2

硅酸鈣：CaSiO3CaO·SiO2高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O正長(zhǎng)石：KAlSi3O8不能寫K2O·Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2（2）氧化物法：K2O·2Al2O3·6SiO2·H2OK(Al2Si3O9)(OH)4、最簡(jiǎn)單的硅酸鹽------硅酸鈉（Na2SiO3）硅酸鈉是白色固體，可溶于水，其水溶液俗稱水玻璃。是制備硅膠和木材防火劑等的原料。（1）、硅酸鈉的物理性質(zhì)放入蒸餾水現(xiàn)象結(jié)論水份蒸發(fā)后木條燃燒放入Na2SiO3溶液水份蒸發(fā)后木條不燃燒水份蒸發(fā)后失去防火作用防火效果好Na2SiO3可作防火劑[實(shí)驗(yàn)4-2]（2）、硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)

硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性好。（3）用途

可以作肥皂填料，還可以用做建筑、紙張的黏合劑和木材、織物的防腐劑及防火劑②與鹽反應(yīng)①與酸反應(yīng)Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl用途廣泛的硅酸鹽產(chǎn)品無(wú)機(jī)非金屬材料硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷水泥玻璃硅酸鹽工業(yè)

水泥是一種非常重要的建筑材料。萬(wàn)丈高樓平地起，穿針引線是水泥。⑵生產(chǎn)過(guò)程：黏土和石灰石兩磨、一燒。研磨→煅燒→再磨成細(xì)粉；硅酸三鈣(3CaO·SiO2)硅酸二鈣(2CaO·SiO2)混合物鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)⑴水泥的生產(chǎn)原料：⑶普通硅酸鹽水泥的成分：1、水泥⑷水泥的性能：水泥具有水硬性。水泥、沙子和水的混合物——建筑黏合劑。水泥、沙子和碎石的混合物?；炷粒核嗌皾{：玻璃德國(guó)工會(huì)大廈夢(mèng)幻巴黎柏林國(guó)會(huì)大廈玻璃29玻璃有色玻璃鋼化玻璃加入了不同的金屬氧化物普通玻璃加熱接近熔化再急速冷卻2、玻璃：⑵生產(chǎn)過(guò)程：純堿、石灰石和石英。

Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高溫

高溫⑴玻璃的生產(chǎn)原料：⑶普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2組成的混合物。或Na2O·CaO·6SiO2；玻璃無(wú)固定的熔沸點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)軟化。⑷玻璃的性能：陶器瓷器3、陶瓷：

陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優(yōu)點(diǎn)，因此，陶瓷制品一直為人們所喜愛(ài)。家用陶瓷江蘇宜興，有陶都之稱。隋帶燒制的三彩陶駱駝瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語(yǔ)系國(guó)家中，“瓷器”和“中國(guó)”都以“CHINA”用同一字母拼音表示。江西景德鎮(zhèn)。

江西景德鎮(zhèn)所燒制的薄胎瓷器被譽(yù)為：“潔如玉、明如鏡、薄如紙、聲如罄。”

我國(guó)素有“瓷都”之稱的地方江西景德鎮(zhèn)所燒制的瓷器傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料：陶瓷、玻璃、水泥新型無(wú)機(jī)非金屬材料：新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性1.能承受高溫、強(qiáng)度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強(qiáng)度，可用來(lái)制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。2.具有電學(xué)特性，一些新型無(wú)機(jī)非金屬材料可以作為半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等，一些絕緣性材料常被用于集成電路的基板。3.具有光學(xué)特性。有些新型無(wú)機(jī)非金屬材料能發(fā)出各色的光，有的能透過(guò)可見(jiàn)光，有的能使紅外線、雷達(dá)射線穿過(guò)。處于高溫下的光導(dǎo)纖維F-117是一種單座戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。設(shè)計(jì)目的是憑隱身性能，突破敵火力網(wǎng)，壓制敵方防空系統(tǒng)，摧毀嚴(yán)密防守的指揮所、戰(zhàn)略要地、重要工業(yè)目標(biāo)，還可執(zhí)行偵察任務(wù)，具有一定空戰(zhàn)能力。4.具有生物特性。有些新型無(wú)機(jī)非金屬材料強(qiáng)度高、無(wú)毒、不溶于水，對(duì)人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這類材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。人造關(guān)節(jié)硅元素單質(zhì)硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加熱能與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料，光導(dǎo)纖維可用作通訊材料和制造醫(yī)用內(nèi)窺鏡等硅可制造集成路、太陽(yáng)能電池等；硅合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯、耐酸設(shè)備等。只有化合態(tài)SiO2硅酸鹽C高溫HF無(wú)游離態(tài)常溫不活潑練習(xí):1.下列說(shuō)法正確的是()A.二氧化硅溶于水顯酸性B.二氧化碳通入水玻璃(Na2SiO3的水溶液)可以得到原硅酸.C.因?yàn)楦邷貢r(shí),二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng).D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸B2.硅酸鈉溶液俗稱水玻璃,呈堿性.下列物質(zhì)中,能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放的是()A.濃硫酸B.水玻璃C.氫氟酸D苛性堿A3.下列物質(zhì)中能跟SiO2發(fā)生反應(yīng)的是()A鹽酸B硝酸C硫酸D燒堿溶液D4.光纖通訊是光作為信息的載體,讓光在光導(dǎo)纖維中傳輸,制造光導(dǎo)纖維的基本原料是()A銅B鋼C石英D鋁C5.除去二氧化硅固體中混有的CaCO3固體,方法正確的是()A加水,過(guò)濾