高級中學(xué)高中化學(xué)必修一人教課件：4.1-硅

第四章非金屬及其化合物

第一節(jié)無機非金屬材料的主角－硅

黃山

泰山克拉瑪依沙漠

美麗的長江三角洲我們生存的地球，她堅硬的地殼是有什么構(gòu)成的?巖石，構(gòu)成巖石的主要的成分是硅酸鹽及硅的氧化物。從古到今，在無機非金屬材料中，硅一直都扮演著主要的角色中國的陶器一、二氧化硅和硅酸思考？在自然界中有大量游離態(tài)的碳，但卻沒有硅，這說明了什么？硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的（這一點與碳在自然界中有穩(wěn)定的單質(zhì)存在有所不同）資料卡片二氧化碳與二氧化硅的穩(wěn)定性比較？

硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

結(jié)論：硅與碳結(jié)構(gòu)相似，在反應(yīng)中，硅既不容易失去電子，也不容易得到電子，主要形成四價的共價化合物。硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸鹽的形式存在，最常見的沙子中，就含有硅的氧化物。

碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖：（一）二氧化硅SiO2天然二氧化硅約占地殼總質(zhì)量12%俗稱“石英”二氧化硅的結(jié)構(gòu)：天然水晶瑪瑙結(jié)晶小粒421∶2立體網(wǎng)狀2二氧化硅的存在：沙子水晶瑪瑙二氧化硅的用途：SiO2的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)，再加上SiO2在自然界的廣泛存在，從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著。思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請你分析：1、SiO2具有哪些物理性質(zhì)？2、SiO2的化學(xué)穩(wěn)定性如何呢？3、你的根據(jù)是什么？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？1、物理性質(zhì)：難溶于水，熔沸點高2、化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定，不活潑氫氟酸是唯一可以與之反應(yīng)的酸（1）與HF反應(yīng)：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2，利用以上的反應(yīng)可用來刻蝕玻璃。玻璃鏡等玻璃上的圖案就是利用HF和SiO2反應(yīng)的原理。聯(lián)想想一想已知SiO2是酸性氧化物，結(jié)合初中的知識，請同學(xué)說出SiO2還可能具有哪些性質(zhì)？1、與堿性氧化物反應(yīng)2、與堿反應(yīng)動動手請同學(xué)們分別寫出CO2、SiO2與CaO、Na2O、Ca（OH）2、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式（2）①與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+Na2O＝Na2SiO3比較：CO2+Na2O＝Na2CO3SiO2+CaO=CaSiO3比較：CO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O比較：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+Ca（OH）2=CaSiO3+H2O比較：CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O②與堿反應(yīng)：思考：實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶而橡皮塞而不用玻璃塞？名稱二氧化硅化學(xué)式存在形態(tài)物理性質(zhì)與氫氟酸反應(yīng)與堿性氧化物與強堿反應(yīng)用途SiO2結(jié)晶型無定型難溶于水的固體、硬度大、熔點高SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+CaO=CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O建筑材料、飾品等高溫光導(dǎo)纖維首飾小弱溶膠硅酸凝膠硅膠干燥劑載體H2SiO3硅膠是硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到的，化學(xué)成分為H2SiO3弱酸（酸性弱于碳酸）Na2SiO3+______H2SiO3如何制取硅酸?實驗試劑：硅酸鈉溶液、酚酞、稀鹽酸、稀硫酸實驗原理：實驗探究Na2SiO3+______H2SiO3硅酸鈉溶液放置在空氣中會變質(zhì)，為什么？Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3硅膠泳帽硅膠干燥劑說明硅膠具有哪些性質(zhì)？不溶于水不透水耐腐蝕、穩(wěn)定無味無毒吸附水的能力強二、硅酸鈉Na2SiO3硅酸鈉可溶于水，其水溶液俗稱“水玻璃”，具備較好的粘性。用途：木材防火劑；制備硅膠硅的重要化合物對

人類文明的貢獻

玻璃、水泥、陶瓷——硅酸鹽產(chǎn)品三、硅單質(zhì)金屬光澤，灰黑色固體，熔點高，硬度大，質(zhì)脆。常溫下不活潑，常溫只能與HF、NaOH溶液反應(yīng)；高溫：Si+C=SiCSi+O2=SiO2Si+2Cl2=SiCl4用途：半導(dǎo)體材料、光纜、新能源不習(xí)慣讀書進修的人，常會自滿于現(xiàn)狀，覺得沒有什么事情需要學(xué)習(xí)，于是他們不進則退30九月20232023/9/302023/9/302023/9/30讀書，永遠不恨其晚。晚比永遠不讀強。九月232023/9/302023/9/302023/9/309/30/2023正確的略讀可使人用很少的時間接觸大量的文獻，并挑選出有意