必修1課件：第4章第1節(jié)硅1

兩個(gè)推動(dòng)人類文明的材料＊最早使用的材料是陶

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1958年集成電路誕生核心元素？硅Zx.xk氧化物硅酸鹽石灰?guī)r碳酸鹽碳的氧化物+4+2、+4+14284+624第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角──硅

從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅Si無單質(zhì)狀態(tài)C有單質(zhì)狀態(tài)（2）碳和硅都是親氧元素，但是硅的親氧能力更強(qiáng)。（1）硅和碳一樣,其原子既不易失去電子，也不易得到電子，所以硅和碳主要形成四價(jià)化合物。教材P74Z.x.x.KC60碳的單質(zhì)石墨金剛石硅的氧化物及硅酸鹽1、二氧化硅（SiO2）（1）存在存在：石英、水晶、瑪瑙、沙子等無定形二氧化硅（2）二氧化硅的結(jié)構(gòu)科學(xué)視野

教材P75一、二氧化硅和硅酸（3）二氧化硅的用途1、根據(jù)SiO2的存在和用途,請(qǐng)你分析以下問題:SiO2具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?（4）物理性質(zhì)是一種堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水，純凈的二氧化硅無色透明。2、回憶CO2的化學(xué)性質(zhì)，嘗試推斷SiO2化學(xué)性質(zhì)?都屬于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3高溫CO2＋2NaOH＝

Na2CO3+H2OSiO2＋2NaOH＝

Na2SiO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反應(yīng)（5）化學(xué)性質(zhì)

特性：②能與氫氟酸反應(yīng)

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O①不能與水反應(yīng)生成硅酸。學(xué)科網(wǎng)討論：要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是()A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液B2、硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對(duì)應(yīng)水化物（SiO2

是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。

滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液由紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生。a、Na2SiO3溶液呈堿性；

b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的白色膠狀沉淀硅酸。（1）制取(較強(qiáng)酸制較弱酸)

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓思考:分析以上制取原理，若將CO2通入

Na2SiO3溶液中有何現(xiàn)象?

Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

H2SiO3==SiO2+H2OΔH2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O（2）化學(xué)性質(zhì)

硅酸是不溶于水的極弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸堿指示劑變色。（3）用途“硅膠”常用做干燥劑。也可用做催化劑的載體。

干燥硅膠

濕硅膠硅膠干燥劑討論：將過量的CO2分別通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③B二、硅酸鹽Na2SiO3俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃。水玻璃為無色粘稠液體，是一種礦物膠，用作粘合劑，也可用作耐火材料及防腐劑。2、表示方式：用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示3、大多數(shù)硅酸鹽都難溶于水，常見易溶于水：硅酸鈉。1、存在：地殼巖石的主要成分硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。[實(shí)驗(yàn)4-2]當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火（制備木材防火劑的原料）硅酸鹽的豐富性和多樣性（閱讀教材）科學(xué)視野4.硅酸鹽材料工業(yè)上制玻璃的原理CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2高溫高溫閱讀教材P78，填寫下列表格

黏土純堿、石灰石、石英

石灰石、黏土、石膏玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷：具有特殊功能的含硅物質(zhì)：①、碳化硅:（SiC俗稱金剛砂），具有金剛石的結(jié)構(gòu)。硬度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。②、硅鋼（鐵合金）導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯。③硅橡膠(最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠)

（具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。）

④分子篩學(xué)科網(wǎng)三.硅單質(zhì)(晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料)（一）硅在自然界的存在與物理性質(zhì)

硅在地殼中的含量?jī)H次于氧；在自然界中無游離態(tài)的硅；單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅：灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，熔沸點(diǎn)高、硬度大。（熔沸點(diǎn)：金剛石＞硅）是良好的半導(dǎo)體。（二）硅的化學(xué)性質(zhì)常溫下與強(qiáng)堿反應(yīng)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

（了解）加熱時(shí)，能與O2、Cl2等反應(yīng)Si+O2==SiO2

△Si+2Cl2==SiCl4

△

硅的許多化學(xué)性質(zhì)與碳相似，常溫下較穩(wěn)定，不與O2、Cl2、硫酸、硝酸等反應(yīng)。加熱時(shí)，能與O2、Cl2等反應(yīng)

（三）硅的工業(yè)制法高溫下，用碳還原二氧化硅制得粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑

※C過量，還可能生成SiC(金剛砂）SiO2+3C==SiC+2CO↑高溫了解：Si+2Cl2==SiCl4

△

粗硅提純SiCl4+2H2==Si+4HCl△大規(guī)模集成電路太陽能電池硅芯片（四）硅的用途

討論1：下列敘述正確的是（）A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似B.因?yàn)镃aCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C.CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D.SiO2既能和NaOH反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以二氧化硅屬于兩性氧化物高溫====討論2：下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是（）B討論3：自然界中的SiO2水晶石英砂瑪瑙石英學(xué)科網(wǎng)天然水晶天然瑪瑙石英研缽光導(dǎo)纖維坩堝飾物、工藝品光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)

正長石斜長石透輝石

高嶺石在玻璃表面涂上一層石蠟在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸洗掉酸并去掉石蠟討論：北京奧運(yùn)金牌“金鑲玉”環(huán)形玉璧由昆