硅酸盐和硅单质ppt

4为鉴定产品硅中是否含有微量的铁单质，将试样用稀盐
酸溶解，取上层清夜后需要加入的试剂（填写字母代号）
是 bd 。
a. 碘水 b. 氯水 c. NaOH溶液 d. KSCN溶液
再见
1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。
地球生物生存的根基 ——硅酸盐、空气、水、阳光
硅占地壳质量的90%以上 在地壳中的含量居第二位， 仅次于氧
问题讨论
1、Si在自然界中的存在形态： 化合态
2、Si在自然界中的存在形式： SiO2和硅酸盐
3、Si在周期表中位于： 第3周期第IVA族
4、（画出C、Si原子的结构示意图）
C、Si原子的最外电子层上有4个电子，其原 子既难失去电子又难得到电子（难于形成阴、 阳离子），主要形成四价的化合物。
纯净的二氧化硅无色透明。
空间结构类似于金刚石
SiO2晶体
SiO2晶体是具有正四面体结构的 立体网状结构的晶体。
SiO2不是分子式，是化学式，表示二 氧化硅晶体中硅氧原子的个数比。
(4) SiO2的化学性质——很稳定 盛碱溶液的试剂瓶一般 用橡胶塞，不能用玻璃 塞。为什么？
是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。
5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?

硅元素是地壳中第二丰富的元素， 仅次于氧元素
硅元素在岩石、矿物、土壤、植物 和动物中都有存在
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硅元素主要以二氧化硅、硅酸盐等 形式存在
硅元素在自然界中主要以硅酸盐的 形式存在，如石英、长石、云母等 矿物
物理性质：无色透明，硬度高，熔 点高，导电性差
应用：广泛应用于半导体、太阳能 电池、光纤等领域
硅烷醇：SiH3OH，无色液体，易溶于水
硅烷醇醚：SiH3O-CH2-，无色液体，易 溶于水
硅烷醇盐：SiH3O-，无色液体，易溶于 水
硅烷醇酮：SiH3O-CH2-CO-，无色液体， 易溶于水
硅在高科技领域的 应用
硅是半导体工业的主要材料 硅的物理性质：导电性、热导率、光学性质等 硅的化学性质：稳定性、耐腐蚀性等 硅在半导体工业中的应用：集成电路、太阳能电池、LED等
三氧化二硅是一 种重要的半导体 材料，广泛应用 于电子、光学等 领域
硅的氧化物在自 然界中广泛存在， 如石英、硅藻土 等
硅酸酐：硅酸酐是硅酸和硅酸盐的统称，包括硅酸、硅酸盐等 硅酸酐的性质：硅酸酐具有很强的酸性，能与碱反应生成硅酸盐 硅酸酐的应用：硅酸酐广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等领域
硅酸酐的制备：硅酸酐可以通过硅酸盐与酸反应、硅酸盐与碱反应等方式制备
硅对土壤的影响：硅是土壤中重要的微量元素，可以改善土壤结构，提高土壤肥力。 硅对水体的影响：硅可以降低水体中的重金属含量，改善水质。 硅对生物的影响：硅是生物体必需的微量元素，可以促进生物体的生长和发育。 硅对环境的影响：硅可以改善土壤和水体的环境，提高生物多样性。
硅元素是人体必需的微量 元素之一
未来展望和总结
硅材料在半导体领域的应用将更加广泛，如高性能计算、人工 智能等领域

碳原子
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3
√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
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√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质

“一个光纤连接的智能世界”为主题,环绕“全球光纤光缆供需走势”、 “5G和物联网带来的需求展望”、“一带一路”倡议和“智能制造”等 热点议题展开深入讨论与交流。光缆的主要成分为SiO2。
下列叙述正确的是 ( C )
A.CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸 B.SiO2与CO2都不能与酸反应 C.SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应 D.水晶的主要成分是SiC
高温
若C过量： SiO2+3C == SiC + 2CO ↑ 碳化硅(俗名：金刚砂)
提纯
高温
⑵Si+3HCl == SiHCl3+H2
高温
⑶SiHCl3+H2 == Si+3HCl （高纯硅）
硅的存在情势
硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以化合态存在 于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的情势存在。
B．碳化硅
C．硅酸钠
D．二氧化硅
解析 A．硅石的主要成分是二氧化硅，选项A错误；B．碳化硅不是硅酸盐，选项B
错误；C．硅酸钠是硅酸盐，选项C正确；D．二氧化硅不是硅酸盐，选项D错误。
8．制取下列物质，无须用到二氧化硅的是( B )
A．玻璃
B．水泥
C．粗硅
D．光导纤维
解析 玻璃生产的原料是二氧化硅、石灰石、碳酸钠，生产水泥的原料是石灰石和 黏土，生产粗硅的原料是碳和二氧化硅，二氧化硅用于制光导纤维。
解析 A项、氧化铁为红棕色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，错误；B项、 秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经煅烧而制成的，正确；C 项、陶瓷的主要原料是黏土，其主要成分是硅酸盐，正确；D项、陶瓷的主要成分是硅 酸盐，硅酸盐的化学性质稳定，具有耐酸碱腐蚀、抗氧化的特点，正确。

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水泥
玻璃
陶瓷
硅酸盐产品 硅酸盐工业
以含硅物质为原料制得硅酸盐产品的工业. 以含硅物质为原料制得硅酸盐产品的工业.
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水泥设备
水泥回转窑
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总结
反应 产品 主要原料主要设备 主要反应或主要成分 条件 粘土、 粘土、 水泥回 石灰石、 水泥 石灰石、 高温 转窑 石膏 纯 碱 玻璃 玻璃 石灰石 石 英 熔炉
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科 学 视 野
硅 氮化硅陶瓷制品
硅
陶瓷制
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－ SiO2－＋ 2CO2＋ 2H2O===H2SiO3↓＋ 2HCO3 ； 3 － － － －
Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓ ＋ 2NaCl； ； SiO2－＋ 2H＋ ===H2SiO表示方法 硅酸盐结构复杂 种类繁多， 结构复杂、 硅酸盐结构复杂、种类繁多，通常用二氧化硅和 金属氧化物的形式表示其组成。例如： 金属氧化物的形式表示其组成。例如： Na2O · SiO2 硅酸钠： 硅酸钠：Na2SiO3 高岭石： 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
由于硅酸是比碳酸还弱的酸，所以水玻璃易跟碳酸 由于硅酸是比碳酸还弱的酸，所以水玻璃易跟碳酸 硅酸是比碳酸还弱的酸 水玻璃易跟 O)及更强的酸反应 生成难溶于水的硅酸 及更强的酸反应， (CO2＋H2O)及更强的酸反应，生成难溶于水的硅酸
Na2SiO3＋ CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋ Na2CO3； SiO2－＋ CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋ CO2－； 3 3 Na2SiO3＋ 2CO2＋ 2H2O===H2SiO3↓＋ 2NaHCO3；
Si ＋ 2F2＝SiF4 Si+4HF ＝ SiF4↑+2H2↑

课后提升练习
[A 篇 知识对点训练] 知识点 1 硅酸盐 1．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 () A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
解析 由于 H2SiO3 的酸性比碳酸要弱，故将水玻璃露 置在空气中时，会发生以下反应而变质：Na2SiO3＋CO2＋ H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
4-1-2 硅酸盐和硅单质aPPT精品课件
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解析 硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好 的半导体材料；硅的化学性质稳定，常温下可与 F2、氢氟 酸、强碱溶液等反应，加热和高温下可与 O2、Cl2 等非金 属反应。
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⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③④ 解析 硅石的主要成分是二氧化硅；水泥属于传统硅酸 盐产品；太阳能电池的主要原料是硅；水晶项链的主要成分 是 SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品；硅是半导体材料， 可制造电子部件，二氧化硅光学性能优良，可制光学器件。)
A．玻璃
B．水泥 C．纯碱
D．水玻璃
解析 玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物，水玻璃是 Na2SiO3 的水溶液，也是混合物；纯碱 Na2CO3 是纯净物。
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4．制取下列物质不需要用石灰石作原料的是( ) A．硅酸 B．水泥 C．玻璃 D．生石灰 解析 硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。

高温结 碳化硅、氮化硅、 耐_高__温__、抗 用于火箭发动机、汽车发
构陶瓷 金属氧化物
氧化、耐磨__蚀__ 动机和高温电极材料等
能实现_机__械__ 压电陶瓷 钛酸盐、锆酸盐等 能和_电__能的
相互转化
用于滤波器、扬声器、超 声波探伤器和点火器等
氧化铝、氧化钇等氧化物 具有优异的光 用于高压钠灯、 透明陶瓷 透明陶瓷；氮化铝、氟化 学性能、耐高 激光器、高温探
SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅 酸盐与CO2或盐酸反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓、 Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓，C项正确； Na2CO3与SiO2在高温下的反应与对应酸的酸性强弱无关，该反应说 明硅酸盐在高温下比碳酸盐更稳定，D项错误。
纳米材料等新型无机非金 生 关 注 社 会 的 意 识 和 责
属材料。
任感。
内容索引
一、硅酸盐材料 二、新型无机非金属材料 随堂演练 知识落实 课时对点练
一
硅酸盐材料
1.无机非金属材料 从组成上看，许多无机非金属材料多含_硅__、_氧__等元素，具有_耐__高__温__、 _抗__腐__蚀__、_硬__度__高__等特点，以及特殊的_光__学__、_电__学__等性能。
(3)最简单的硅酸盐——Na2SiO3 Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可用作 黏合剂和防火剂。 硅酸钠溶液与CO2反应的化学方程式为_N_a_2_S_iO__3＋__C__O_2_＋__H_2_O_=_=_=__N_a_2_C_O_3_ _＋__H_2_S_iO__3↓___。
(3)博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的 原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法正确的是__A_B_D__(填字母)。 A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品 B.高岭土为含水的铝硅酸盐 C.n＝3 D.我国在新石器时代已能烧制陶器

特别提醒
由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为 了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧 化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形 式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式 存在的。
例4 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中 正确的是( )
A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
3. 硅酸的存在及用途 (1)浓度小时：形成硅酸溶胶； (2)浓度大时：形成 硅酸凝胶。 (3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称 为“ 硅胶”，具有强的 吸水性，常用作干燥剂或 催化剂的载体。
三、硅酸盐 1. 概念：硅酸盐是由硅、氧和金属 元素组成的化合物的总称。 2. 硅酸盐的性质
硅酸盐是一类结构复杂的固态物质， 大多不溶于水，化学性质很 。稳定
二、硅酸 1
．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的
化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋
H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
弱
结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性 。
(2)不稳定性
2. 硅酸的制备
可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸， Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．石棉[CaMg3Si4O12]，表示为 CaO·3MgO·4SiO2
【答案】 D
变式训练
4．钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土 [Al2Si2O5(OH)4]时反应的离子方程式为：
2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O===2K＋＋ 2HCO3－＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4

2、硅酸盐组成表示
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
硅酸钠（Na2SiO3)
Na2O ·SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO ·SiO2
钙沸石Ca(Al2Si3O10) ·3H2O
CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
四、硅酸盐
是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
结构复杂，一般不溶于水，化学性质很 稳定。
硅酸钠（Na2SiO3), 其水溶液俗称水 玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原 料。
实验4-2
放入蒸馏水
放入Na2SiO3饱和溶液
现象
当水分蒸 发后燃烧
当水分蒸发后 不易燃烧
结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物制可备防火木材防 火剂的原料
1、与氟气反应：
Si+2F2==SiF4 2、与氢氟酸反应：
Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑
3、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑ 4、与氯气反应：
Si+2Cl2=△=SiCl4 5、与氧气反应
Si+O2高=温=SiO2
晶5.体用硅途的导电性介于导体和半导体之间,
生产设备：水泥回转窑 主要成分：3CaO·SiO2
2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
具有特殊功能的含硅物质
1、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金 刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂 轮的磨料。
2、硅 钢
（铁合金）
导磁性良 好，用作 变压器铁 芯
3、硅橡胶
4、分子筛