高中化學必修《無機非金屬材料的主角-硅》教學課件

價值5元的沙子SiO2Si點沙成金價值5000元的芯片無機非金屬材料的主角——硅（第一課時）地球生物生存的根基——空氣、水、陽、硅酸鹽說文解字硅硅廣泛存在于巖石、土壤、沙子中，是構成地殼的重要元素秦磚漢瓦秦始皇陵兵馬俑瓷器是中國最偉大的創(chuàng)造之一美麗的玻璃雕花藝術水晶瑪瑙東方明珠現(xiàn)代建筑離不開玻璃的裝飾和采光為什么是主角呢？含量高，僅次于氧

用途廣泛核心元素？硅“豪門二杰”C、Si的原子結構示意圖。+14+6CSi硅原子既不易失去又不易得到電子，主要形成四價的化合物。碳和硅都是親氧元素,但是硅的親氧能力更強存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)——二氧化硅、硅酸鹽。結晶形（石英晶體）無定形——硅藻土水晶瑪瑙一、二氧化硅（SiO2

）1、存在:硅石無色透明彩色環(huán)帶或層狀水晶瑪瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；結晶的二氧化硅叫石英。固體熔點高難溶于水硬度大聯(lián)想-------沙子思考與交流二氧化硅具有哪些物理性質?

SiO2的這些性質是由什么決定的？2、物理性質二氧化碳CO2

二氧化硅SiO2狀態(tài)硬度水溶性熔沸點氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水難溶于水很低很高物理性質:（與CO2

作比較）思考交流：為什么SiO2和CO2的物理性質差異很大？硅原子——二氧化硅中沒有單個分子，用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示Si與O的原子個數(shù)比為1:2,所以不是分子式而是化學式。[SiO4]四面體結構立體網狀結構決定了SiO2具有優(yōu)良的物理和化學性質3、結構二氧化碳CO2二氧化硅SiO2C+CO2==2CO

SiO2+2C==Si+2CO↑

不反應SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OCO2+H2O=H2CO3不反應CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高溫CaSiO3弱氧化性：與C反應特性：與酸反應酸性氧化物與CaO反應與NaOH反應與水反應4、SiO2化學性質（與CO2比較）

高溫高溫思考：為什么不能用玻璃瓶保存氫氟酸?那用什么瓶保存?為什么能用氫氟酸來刻蝕玻璃？原因：玻璃中含有SiO2會與HF反應生成SiF4

用塑料瓶盛裝氫氟酸。SiO2+4HF==SiF4+2H2O用氫氟酸“刻”出的玻璃工藝品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

思考：

實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？原因：防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起（SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O）加熱熔融燒堿時應使用下列哪種坩堝（）A.石英坩堝B.普通玻璃坩堝C.鐵坩堝D.氧化鋁坩堝C解釋：石英坩堝、玻璃坩堝中均含有SiO2，在加熱的情況下會與NaOH發(fā)生反應：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O，因此應當選用鐵坩堝。5、二氧化硅的用途二氧化硅石英玻璃水晶瑪瑙石英手表石英鐘高級工藝品眼鏡精密儀器軸承光導纖維瑪瑙現(xiàn)代通信用光纜光學纖維胃鏡用光導纖維做無開刀手術光導纖維手術頭燈思考：

CO2＋H2O＝H2CO3

，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3。那怎樣制備H2SiO3呢？

硅酸是一種怎樣的物質呢？二、硅酸(H2SiO3)

實驗4-1:向飽和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入6mol/L稀鹽酸,邊加邊振蕩現(xiàn)象結論方程式滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產生，紅色褪去Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（膠體）+2NaCl生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠（能流動），當硅酸的濃度較大時，就會形成硅酸凝膠（不能流動），硅酸凝膠經過干燥脫水就形成硅膠。(硅膠的基本成份是二氧化硅)硅膠的用途：干燥劑（吸水），吸附劑（多孔），催化劑的載體。硅膠泳帽硅膠干燥劑不溶于水、不透水耐腐蝕、穩(wěn)定無味無毒吸附水的能力強小結：硅酸（H2SiO3)（1）硅酸制?。篘a2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓白色膠狀強酸制弱酸（2）硅酸性質：①白色膠狀，難溶②弱酸性（酸性H2SiO3<H2CO3）③脫水形成硅膠Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na