（推荐）高中化学必修一第四章第一节非金属及其化合物1适用.ppt

1,人工制造出来的单质硅（晶体硅）,第一节,无机非金属材料的主角--硅,第四章 非金属及其化合物,2,氧48.6%,硅26.3%,铝7.73%,铁4.75%,钙3.45%,钠2.74%,钾2.47%,镁2.00%,氢0.16%,其他1.20%,,,,,,,,,,,,硅在地壳中含量第二，硅的氧化物及硅酸盐约占地壳质量的90%以上,硅的存在与分布：没有游离态，只有化合态(因为它是亲氧元素）；自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素4,从原子结构认识硅,5,硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物例如:SiO2和H2SiO3及SiO32-C,Si,碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石和许多矿物的主要元素,从原子结构认识硅,6,天然 的SiO2 (硅石 12%),,一、二氧化硅和硅酸,1、二氧化硅（ SiO2 ）,(1)存在,,SiO2是硅最重要的化合物7,（2） 二氧化硅的用途：石英制品,8,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用光导纤维做 无开刀手术,光导纤维手术头灯,9,思考与交流,根据SiO2的存在和应用， 分析：SiO2有哪些物理性质？,物理性质： 熔点高，硬度大，不溶于水,10,（3）物理性质,固体,1610 2230 高,不溶,大,思考：两者性质差别为什么如此大？,11,四面体结构,SiO2平面结构,O=C=O 直线型,干冰的结构,12,SiO2与CO2化学性质的比较,CO2+H2O=H2CO3,,CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O,SiO2+4HF=SiF4 +2H2O,与碱性氧化物反应,,13,(一)、SiO2的化学性质（很不活泼）,,,,,高温,,1. 具有酸性氧化物的通性,SiO2 CaO ==,CaSiO3,与强碱反应生成盐和水,SiO2 2NaOH =,Na2SiO3 H2O 硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,（有粘性）,14,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？,NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。

因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞想一想,,15,2、特性：只能与酸中的氢氟酸HF反应,SiO2 4HF =,SiF42H2O,此反应常用于雕刻玻璃,1、SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应, SiO2是不是两性氧化物 ？,想一想,2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？,HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶16,SiO2 + 2C,3、在高温下能与还原剂反应,Si + 2CO,可利用这个反应制粗硅,17,CO2H2OH2CO3 但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3,思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？,(二)、 硅酸（H2SiO3）,H2SiO3是一种不溶于水的白色固体 一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱,不能是紫色石蕊试液变色)，,（1）制法由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的实验4-1,18,,滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状物产生,a. Na2SiO3溶液呈碱性， b. 可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c. 先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶,Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3(胶体),SiO32- + 2H+ = H2SiO3（胶体）,离子方程式：,19,（2）硅酸化学性质 与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O,不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解,用H2CO3也可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。

SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3（ 胶体 ）,Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3（胶体）,20,B,B,C,1. 将过量的CO2分别通入： CaCl2溶液； Na2SiO3溶液； Ca(OH)2溶液； 饱和Na2CO3溶液； NaAlO2溶液 最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( ) A B C D,B,21,试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸,试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 细口塑料瓶 细口橡皮塞,,,,,5. 实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线22,天然水晶,,石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶23,天然玛瑙,,石英具有彩色环带状或层状的称为玛瑙24,三、硅酸盐,结构复杂，一般不溶于水2.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1.概念：是由硅、氧和金属组成的化合物的总称3.硅酸盐的化学性质 （1）有很强的热稳定性，能耐高温 （2）硅酸盐易与酸反应,Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3(胶体),Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3（胶体）,,25,4、硅酸盐组成表示,顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 SiO2 H2O，化合价低的金属氧化物放在前面。

1）保持原有各元素化合价不变，按顺序写出各种元素的氧化物,如：硅酸钠（Na2SiO3),Na2O SiO2,镁橄榄石（Mg2SiO4）,2MgO SiO2,普通玻璃（CaNa2Si6O14）,Na2OCaO6SiO2,26,（）除氧元素外，其他元素的原子个数比符合原来的组成，配置出现分数时应化为整数钙沸石CaAl2Si3H6O13,CaOAl2O33SiO23H2O,长石（KAlSi3Ox）,,K2OAl2O33SiO2,27,无机非金属材料,硅酸盐产品,,陶瓷,水泥,玻璃,,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；,5.用途,28,陶瓷,日用器皿、建筑饰材、卫生洁具,29,玻璃,普通玻璃: 以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得Na2CO3),（SiO2 ）,30,水泥,以黏土和石灰石为主要原料,31,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 高导磁性 用作变压器铁芯,32,4.分子筛吸附剂、催化剂,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,3.硅橡胶 良好的弹性,33,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,科学视野,34,生物陶瓷,人造骨,35,四、硅单质,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.物理性质： （1）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 （2）导电性介于导体和绝缘体之间36,,3.化学性质---形成共价化合物，化学性质不活泼,(1)加热条件下，能跟一些非金属单质起反应,,37,4、制法,SiO2 + 2C === Si + 2CO（制取粗硅）,高温,38,5.用途,晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料,硅太阳能电池,电脑的中央处理器（CPU）,光电池 电脑芯片,39,实验4-2（硅酸钠的耐热性）,当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,制备木材防火剂的原料,,40,一、选择题（每小题有12个选项符合题意） 1下列说法中正确的是（） ASiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸 B水玻璃在空气中存放易变质 C高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸比碳酸酸性强 D在硅酸钠溶液中加入氯化铵溶液产生沉淀,BD,41,2下列物质中，不跟烧碱溶液反应的是（ ） A.二氧化硅 B.二氧化碳 C. 硅 D石墨 3常温下，能跟硅反应的物质是（）。

A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.浓硝酸 D.氢氟酸 4下列含氧酸的酸酐中，不能由单质和氧气直接反应得到的是（） A.H2SO4 B.H2CO3 C.H2SiO3 D.H2SO3,D,AD,A,42,5单质A溶于强碱液，A燃烧生成某高熔点的氧化物B，B也不溶于强酸而能与强碱反应B与纯碱在高温下反应能生成C和气体D，气体D通入C溶液可得白色沉淀E，E放在干燥空气中易失水变成F，F加热再失水可得B写出分子式： A________B________C________D________E_______ F________并写出下列反应方程式： （1）A与强碱溶液的反应______________________________________ （2）B与纯碱共熔______________________________________ （3）C与D反应______________________________________ （4）F失水___________________________________________,Si,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。