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人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》课堂课件最新课件

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人教版化学必修一4.1无机非金属材料的主角--硅(共59张PPT)

人教版化学必修一4.1无机非金属材料的主角--硅(共59张PPT)

氧
化 硅 的
硅 石
存
在 无定形——硅藻土
晶
体
水晶
二
氧
化
硅
玛瑙
玛瑙
硅藻土 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354 处，总保有储量矿石3.85亿吨.仅次于美 国，居世界第2位。在地区分布上，以吉 林最多，占全国储量的54.8%，云南、福 建、河北等地次之。
2.二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能加
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角----硅
硅在地壳中的含量
硅 的 存 在
金属在地壳镁中2.的00%含量钠2.74% 1
其他 1.20%
氢0.16%
2 钾2.47% 钙3.45% 铁4.75% 3
4
氧48.6%
5Leabharlann 硅26.3%67 铝7.73% 8
9
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳 中大部分的岩石、沙子和土壤,约 占地壳总量的90%以上。
上SiO2在自然界的广泛存在，因此从 古到今都被人类广泛地应用。
石英制品
水晶
石英、玛瑙
二氧化硅用来制光导纤维
光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。 制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于 通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大， 一对光纤上可同时传送3万门电话。
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人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt

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明朝未及，我只有过好每一个今天，唯一的今天。
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选

人教版高一化学必修1 4-1无机非金属材料的主角—硅 优秀课件

人教版高一化学必修1 4-1无机非金属材料的主角—硅 优秀课件

3、化学性质
(1)酸性氧化物 与碱性氧化物反响生成盐 SiO2＋ CaO == CaSiO3 与强碱反响生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠
〔2〕与酸不反响〔除氢氟酸(HF) 以外〕 SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
*用途：雕刻玻璃
思考与交流
无机非金属材料的主角—硅
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大局部的 岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
从原子角度认识硅原子
既不易失去电子,也不易得到电子,主要形成四价化合物 主要以氧化物和硅酸盐的形式存在
一、二氧化硅(SiO2)
天然的SiO2约占地壳质量的12%，其存在形态有结晶形 和无固定形，统称为硅石。
反应方 程式
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3(胶体)
+ 2NaCl
思考：假设将CO2通入Na2SiO3溶液中有何现象？ Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 结论：H2CO3酸性比H2SiO3强(强酸制弱酸)
2、硅酸的不稳定性 H2SiO3受热易分解
H2SiO3====SiO2+H2O
，在－60 ℃
三、硅单质
1、种类与结构： 单质硅有 晶体 和 无定形 两 类，晶体硅的结构与金刚石相似。 2、物理性质： 灰黑色 固体, 熔点 高 ,硬度 大 ，有 脆性。
3、化学性质： 在常温下化学性质比较稳定，但能够与强碱和氢氟酸发生 反响。
2NaOH+Si+H2O=NaSiO3+2H2↑ Si+4HF=SiF4+2H2↑
)
A．烧碱溶液 B．浓硫酸 C．氢氟酸 D． 碳B酸钠溶液

人教必修1第四章第一节 无机非金属材料的主角 --硅课件最新课件

人教必修1第四章第一节 无机非金属材料的主角 --硅课件最新课件

SiO2：空间结构呈 正四面体，性质稳 定，熔沸点高，硬 度大，难溶于水 （物理性质）
二氧化硅的存在形态常以结晶形和无定 形存在：如：
水晶 结晶形（石英晶体）
玛瑙
统称
硅石
无定形 ：硅藻土
水
玛
硅
晶
瑙
藻
土
二氧化硅的用途：
二氧化硅可用来生产光导纤维、玻璃等，光导纤维的通信 容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（2） （3）
主要涉及的方程式：
(1)SiO2+2C 1800~2000℃ Si+2CO↑ 【粗硅的制备】 (2)Si+3HCl 300℃ SiHCl3+H2
(3)SiHCl3+H2 1100℃ Si+3HCl 【高纯硅】
而硅的氧化物-二氧化硅SiO2是生活中比较常见的，下面是他的空间 结构
二、二氧化硅
4、与碳反应：
CO2+C =(高温) 2CO SiO2+2C=(高温)Si+2CO
注意：作为特别之处的是二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物， 二氧化硅能与酸反应
特性：唯一与酸氢氟酸（HF）反应
SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O （生活中用于雕刻玻璃）
！注意：四氟化硅（SiF4）为气体
第一节 无机非金属材料的主角 --硅
一、硅 化学符号Si，原子序数14，相对原子质量为28.09，位于元素周期
表第三周期、第IVA族，最外层电子数为4，有无定形硅和晶体硅 两种形式存在。
物理性质：晶体硅有灰黑色金属光泽，熔沸点高，硬度大，良 好的半导体材料
硅单质的用途：
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其 半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片， 以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。

高中化学人教必修一 4.1 无机非金属材料的主角---硅 课件 (共31张PPT)

高中化学人教必修一 4.1 无机非金属材料的主角---硅 课件 (共31张PPT)

Na2O · SiO2 2MgO · SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4） 钙沸石
Ca(Al2Si3O10) · 3H2O
CaO · Al2O3 · 3SiO2· 3H2O
5.用途：重要的无机非金属材料
陶瓷：原料——黏土 玻璃：原料——纯碱、石灰石和石英； 水泥：原料——黏土和石灰石； 加适量石膏；
高导磁性 用作变 压器铁芯
3.硅橡胶
良好的弹性
4.分子筛
吸附剂、催化剂
具有均匀微 孔结构的铝 硅酸盐
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
生物陶瓷
人造骨
四、硅单质
1.物理性质：
（1）存在：硅有晶体硅和无定形硅两种 （自然界中没有游离态的硅）。
（2）有金属光泽的灰黑色固体，结构类似 于金刚石，熔点(1410℃)和沸点都很高， 硬度大。 （3）导电性介于导体和绝缘体之间，可以
做半导体材料。
2、化学性质------不活泼
(1)常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与 氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4 +2H2
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 (2)加热条件下，能跟一些非金属单质起反应
高温
Si+O2==SiO2
放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后 不易燃烧
现象
结论
制备木材防 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 火剂的原料
4、硅酸盐组成表示
方法：保持原有各元素化合价不变，按下列顺序 写出各种元素的氧化物，用分隔号隔开。 顺序： 活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物·SiO2 · H 2O 如：硅酸钠（Na2SiO3)

人教版高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》ppt课件PPT56页

人教版高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》ppt课件PPT56页
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
人教版高中化学必修一4.1《无机非金属 材料的主角——硅》ppt课件ห้องสมุดไป่ตู้
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗

最新-高中化学 41《无机非金属材料的主角——硅》课件 新人教版必修1 精品

最新-高中化学 41《无机非金属材料的主角——硅》课件 新人教版必修1 精品

1.下列物质中属于纯净物的是( A )
A.Na2CO3·10H2O C.纯净的盐酸
B.水泥 D.普通玻璃
2.下列叙述正确的是( BD )
A.酸均不能与酸性氧化物反应
B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同
D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同
3.下列物质有固定熔点的是（ C ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2O·SiO2 D.水玻璃
我国素有“瓷都”之称的地方
江西景德镇。
江西景德镇所烧制的薄胎瓷 器被誉为：“洁如玉、明如镜、 薄如纸、声如罄。”
江西景德镇所烧制的瓷器
传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料：
新型陶瓷
高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
新型无机非金属材料：
1、新型无机非金属材料的特征：
化学：4.1《无机非金属 材料的主角——硅》ppt 课件（人教版必修1）
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角 ——硅
硅元素(silicon)在地壳中的含量
氢0.16% 其他1.20%
镁2.00%
钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
硅26.3%
铝7.73%
硅26.3%
3.化学性质 在常温下化学性质不活泼
Si + O2 === SiO2 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
Si+2Cl2==SiCl4
4.用途
晶体硅的导电性介于
导体和半导体之间,是良好的半

人教版高中化学必修1教学课件：4.1 无机非金属材料的主角——硅(共24张PPT)

人教版高中化学必修1教学课件：4.1 无机非金属材料的主角——硅(共24张PPT)
第一节 无机非金属材料的主角—硅
学习目标 1.了解二氧化硅、硅酸、硅及硅酸盐的主要性质。 2.了解二氧化硅的应用和晶体硅的重要用途。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
问题探究
一 二氧化硅
►盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？
►能否用玻璃瓶保存氢氟酸？
二 二氧化硅和二氧化碳同为酸性氧化物，两者有何异同？
答案：A 解析：A错，硅处于金属和非金属分界线处，所以硅是常见的半导体，高纯度的硅单质 广泛用于制作硅太阳能电池、硅芯片，二氧化硅广泛用于制作光导纤维。 B对，二氧化硅能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃。 C对，强酸制弱酸，盐酸的酸性强于硅酸，所以向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸，生成不溶 于水的硅酸沉淀。 D对，硅胶是硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔固体，具有较强的吸附性，可用作干燥 剂。
变式2 [2019·改编题]下列溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂 瓶保存的是( ) ①浓H2SO4 ②KOH溶液 ③氢氟酸 ④浓盐酸 ⑤Na2SiO3溶液 A.①③④ B.①②③④ C.②③⑤ D.②⑤
答案： C
变式3 [2019·潍坊中学高]光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维除了用于通讯外，还可用于 医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多领域。下列说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸 B.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅 C.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
例2[2019·山东昌乐二中]《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余， 择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”， “浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是( ) A.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

人教版高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》实用课件最新课件

人教版高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》实用课件最新课件
Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2↑
加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。
你知道吗?
常温下，单质 碳、硅的化学 性质都不活泼， 为什么碳在自 然界中有稳定 的单质（金刚 石）存在，而 硅却没有？
单质硅的化学性质虽然稳
定，但硅是一种亲氧元素， 硅原子和氧原子的结合非常 牢固，形成的二氧化硅或硅 酸盐中的硅氧化学键非常牢 固，硅氧键一旦形成就很难 被破坏，所以，自然界中硅 都是以二氧化硅或硅酸盐的 形式存在，没有游离态的硅。
（2）跟碱性氧化物反应
高温
SiO2＋CaO ＝ CaSiO3 ， 比较：CO2＋CaO＝CaCO3， 条件的不同说明什么问题？
设疑: 实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛
放其它溶液的试剂瓶有何不同？为什 么？
（3）与氢氟酸反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O • 注 用意 HF：来玻刻璃蚀中玻含璃有。SiO2，所以可以
Na2SiO3 + 2HCl= H2SiO3 (胶体) +2NaCl
（2）Na2SiO3溶液通入CO2：
Na2SiO3 + H2O+CO2= H2SiO3 (胶体) + Na2CO3
4、硅胶：（1）主要成分： H2SiO3 ，
（2）制备：H2SiO3的浓溶液→硅酸凝胶→硅胶
（3）用途：干3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
思考：分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象? (温馨提示: 碳酸的酸性强于硅酸的酸性)
Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3(胶体)
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石英钟表（耐磨） 比色皿（透光率高） 水晶头盖骨
石英坩埚（耐高温）
玛瑙饰物
探究合作： 如何以二氧化硅为原料制取硅？ 请同学们小组讨论，代表发言
你认识吗？
硅胶的制备
[实验4－1]：在试管中加入1ml饱和 Na2SiO3溶液，再滴入1～2滴酚酞溶液， 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加 边振荡，至溶液红色变浅并接近消失 时停止。静置。仔细观察变化过程及 其现象。
⑧ 长期盛放NaOH溶液滴瓶不易打开，主要因为
NaOH吸收CO2
只有①正确
（于春晖）
(无机推断)根据图示与提示回答下列问题，其中： A是一种非金属单质；C是一种钠盐；M是一种碱； D1.、B生N是成一A方种程酸式_S_iO__2+_2_C_=_高=_=_温=_=_=_=_S_i_+_2_CO↑
2.条件① ②分别为_C__O__2_、___H_C__l___
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3+2NaCl
利用什么原理发生上述反应？
二、硅酸
物理性质：无色、不溶于水 化学性质：酸性（不使指示剂变色）：
H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O 不稳定 ： H2SiO3==SiO2+H2O
用途：硅胶
干燥剂 催化剂载体
探究实验：小组展示
C 自然界中SiO23- 常与Al元素形成铝硅酸盐，增强了 土壤保持阴离子的能力
D若原料8t经上述流程得纯硅2.8t，则原料中SiO2的 质量分数应大于75%
（刘金男）
SiO2作为酸性氧化物，可缓慢地与浓热碱性 溶液发生反应。
如与Na2CO3反应时： SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
让你的大脑飞起来吧！！！
主持人：崔咏旭 习题由化学编题组原创
判断下列说法的正误。 ① SiO2广泛用于光纤通讯 ②工艺师利用盐酸刻蚀石英艺术品
（王林萍）
③ 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 ④粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
⑤ Si在自然界以合态和游离态存在，在地壳中 含量仅次于O
⑥⑦因Si为O2高是温酸时性S氧iO化2与物N，a不2C溶O3于反酸应放出CO2所 以硅酸酸性强于碳酸酸性
实验目的：探究盐酸、碳酸、 硅酸的酸性强弱顺序
实验药品：0.1mol/L盐酸 CaCO3固体 0.1mol/LNa2SiO3溶液 0.1mol/LNaHCO3溶液
生ห้องสมุดไป่ตู้小常识
硅油，成分之一是环状聚二甲基硅 氧烷，是一种油状物，其粘度受温 度的影响很小，用于生产高级润滑 剂、上光剂、流体弹簧、介电液体 等，还可加工成无色透明的液体， 作为高级防水剂喷涂在建筑物表面。
思考：硅原子和碳原子的最外层均 有四个电子，二者结构相似。推测 二者的性质相似。那为什么在自然 界中有大量游离态的碳，但却没有 游离态的硅，为什么？
硅是一种亲氧元素！
在自然界中它总是与氧相互化合， 主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐 的形式存在。
水晶
玛瑙
4
一、二氧化硅
1.存在
石英 结晶形
玛瑙
硅石
无定形
无机非金属材料的主角——硅
硅在自然界的存在
硅在自然界中以化合态 的形式存在。硅在地壳 中的含量26.3%，仅次 于氧，硅的氧化物及硅 酸盐构成了地壳中大部 分的岩石沙子和土壤， 约占地壳质量的90%以 上，在无机非金属材料 中硅一直扮演着主要的 角色。
Si-26.30% Al-7.73%
O-48.60%
SiO2是它的分子式吗？
2、结构
请大家思考SiO2的结构特点？
• 【SiO4】四面体 • 空间网状结构 • 硅氧比例：1：2 • 没有SiO2 分子存在
只存在硅氧原子
3、物理性质
• 不溶于水 • 熔点高 • 硬度大
4、化学性质
•与碱：2NaOH+SiO2 =Na2SiO3 +H2O •与酸：4HF+SiO2=SiF4↑+2H20 •与某些盐：SiO2+Na2CO3=高=温=Na2SiO3+CO2↑
3.C常用用途为_制__玻__璃__,_作__木__材__防__火__剂_________
4.B → E反应常用来
_刻__蚀__玻__璃____
（单选）
（翟星宇）
SiO2
①过量C 高温
Si
② Cl2
SiCl4 ③H2 Si
(假设杂质与氯气不反应，反应完全）下列选项正
确的是 ( D )
A 副反应产物CO2和HCl B 反应过程中生成的SiO2只与氢氧化钠反应而不与 酸反应
SiO2和其他含氧酸盐也能发生类似反应。
SiO2和KNO3在1000K下反应时生成气体。
反应前后气体减少21.6g，求常温下相同 的 SiO2与 HF反应生成气体的体积.（不考虑生 成 H2SiF6）
4.9L
归纳总结
无游离态 硅元素 只有化合态
O2
单质硅
C 高温
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、 CaSiO3
硅油有什么危害？
洗发水含有硅元素，会使人脱发、掉发、 头皮发痒。 在洗发水中添加聚二甲基硅氧烷等化学 组分，头发洗完后是顺顺滑滑的，该组 分的作用是把毛鳞片之间的空隙填满， 于是造成滑顺的触觉。但是硅油本身的 不透水性和其他惰性，也会封闭毛孔， 造成头皮也容易发痒，甚至可能并发落 发、脱发的后遗症。
CO2,酸
硅可制造集成电路、 太阳能电池等；硅 合金可用来制造变 压器铁芯、耐酸设 备等。
二氧化硅是光导纤维 的主要原料，光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等
SiO2+CaCO3=高=温=CaSiO3+CO2 ↑ 工业制玻璃原料：石英、纯碱、石灰石
注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来 刻蚀玻璃。
思考：小组讨论
C和Si同为最外层四个电子， SiO2和CO2同为酸性氧化 物，它们的性质是否会有 区别呢？
5、用途
制取硅的原料、光导纤维的基本原料、耐高 温的仪器、制玻璃的原料、建筑材料、工艺品、 饰物等