最新人教版高中化学必修一《无机非金属材料的主角——硅》-导学案课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,化学,化学,无机非金属材料的主角,硅,无机非金属材料的主角,掌握二氧化硅的物理性质和化学性质。,1,了解硅酸和硅酸盐的重要用途。,2,了解硅的重要用途及硅单质的物理性质。,3,掌握二氧化硅的物理性质和化学性质。1了解硅酸和硅酸盐的重要用,结构,(1)SiO,2,晶体是,Si,与,O,按,_,的比例组成的,_,_,结构的晶体。,(2),石英晶体是结晶的,_,石英中无色透明的晶体叫,_,具有彩色环带状或层状的称为,_,沙子中含有小粒的石英晶体。,一、二氧化硅,1,存在,SiO,2,是硅最重要的化合物,约占地壳总质量的,12%;,其存在形态有,_,和,_,两大类,统称,_,。,2,硅石,无定形,结晶形,立体网状,12,二氧化硅,水晶,玛瑙,结构一、二氧化硅1存在2硅石无定形结晶形,化学性质,(1),不活泼性,:,氢氟酸是唯一可以与之反应的酸,化学方程式为,_,。玻璃中含,SiO,2,故可以用氢氟酸来雕刻玻璃,同时氢氟酸不可用玻璃瓶盛装,可用塑料瓶盛装。,(2),酸性氧化物的通性,:(,写出下列反应的化学方程式,),与,CaO,反应,:_,。,与,NaOH,溶液反应,:_,。,3,4HF+SiO,2,SiF,4,+2H,2,O,SiO,2,+CaO CaSiO,3,SiO,2,+2NaOH Na,2,SiO,3,+H,2,O,化学性质34HF+SiO2 SiF4+2H2OSi,4,用途,(1),沙子的主要成分是,_,它是基本的建筑材料。,(2)SiO,2,是现代光学和,_,的基本原料。,(3),用,_,和,_,制作饰物和工艺品。,SiO,2,石英,光纤制品,玛瑙,4用途 SiO2石英光纤制品玛瑙,二、硅酸,1,2,硅酸的性质,:,硅酸是一种,_,(,填“强”或“弱”,下同,),酸,酸性比碳酸,_,。,弱,弱,硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为“,_,”,它常用作实验室和袋装食品等的,_,。,干燥剂,3,硅胶,硅酸的制备,:_ (,写出反应的化学方程式,),。,Na,2,SiO,3,+2HCl 2NaCl+H,2,SiO,3,二、硅酸12硅酸的性质:硅酸是一种 _(填“强”,三、硅酸盐,1,2,硅酸盐是,_,的总称,大多,_,溶于水,化学性质很稳定。,最简单的硅酸盐是硅酸钠,可溶于水,其水溶液俗称,_,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。,水玻璃,3,三种常见的硅酸盐产,:_,。,不,由硅、氧和金属组成的化合物,陶瓷、玻璃、水泥,三、硅酸盐12硅酸盐是 _,四、硅单质,1,物理性质,:,带有,_,光泽的,_,色固体,熔点,_(1410),硬度,_,、有,_,性,单质硅有,_,和,_,两种,晶体硅的结构与金刚石类似,硅是良好的,_,材料。,高,金属,灰黑,脆,大,晶体,半导体,无定形,2,制备,(1),石英砂,(SiO,2,),和焦炭在电炉中高温反应生成粗硅和,一氧化碳,:,(2),粗硅转变为纯硅,:Si(,粗,)+2Cl2 SiCl4,SiCl4+2H2 Si(,纯,)+4HCl,。,SiO,2,+2C Si+2CO,石英砂 焦炭 粗硅,四、硅单质1物理性质:带有 _光泽的 _,酸性氧化物一定能与水反应生成对应的酸,这句话是否正确,?,2,熔融烧碱时,为什么不能使用石英坩埚,?,不正确,例如,SiO,2,是酸性氧化物,但,SiO,2,不能与,H,2,O,反应生成对应的酸。,因为烧碱可与石英发生反应而导致石英坩埚熔化,发生的化学反应为,SiO,2,+2NaOH Na,2,SiO,3,+H,2,O,。,1,酸性氧化物一定能与水反应生成对应的酸,这句话是否正确?2熔融,因,NaOH,溶液易与玻璃塞的主要成分,SiO,2,发生反应,:SiO,2,+2NaOH Na2SiO,3,+H,2,O,Na,2,SiO,3,有黏性,使瓶塞与瓶口处发生黏结而不易打开。,3,盛,NaOH,溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因是什么,?(,未被磨砂的玻璃在常温下不易被强碱腐蚀,),因NaOH溶液易与玻璃塞的主要成分SiO2发生反应:SiO2,据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取了一种叫作生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量的这种材料掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性的高性能混凝土。下列说法中正确的是,(,),。,考查二氧化硅、硅酸及硅酸盐的性质,A.,二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物,B.,将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸,C.,因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出了二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强,D.,二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸,B,据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取了一种叫,盛放水玻璃的试剂瓶为什么要密封保存,?,可以使用玻璃塞吗,?,1,Na,2,SiO,3,水溶液可与空气中的,CO,2,反应,生成,Na,2,CO,3,和,H,2,SiO,3,而变质,又因水玻璃可粘住玻璃,故需要密封保存且不能用玻璃塞。,不能,因为,SiO,2,与,HF,反应是,SiO,2,的特性,SiO,2,属于酸性氧化物。,SiO,2,既能与,NaOH,反应,又能与,HF,反应,能否说明,SiO,2,是两性氧化物,?,2,盛放水玻璃的试剂瓶为什么要密封保存?可以使用玻璃塞吗?1Na,3,某和田玉的化学成分为,Ca,2,Mg,3,Fe,2,(Si,4,O,11,),2,(OH),2,试将其改写成氧化物的形式。,2CaO3MgO2FeO8SiO,2,H,2,O,。,3某和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(,SiO,2,与,CO,2,的比较,2,1,与碱性氧化物反应,:,CaO+CO,2,CaCO,3,CaO+SiO,2,CaSiO,3,与碱液的反应,:,2NaOH+CO,2,Na,2,CO,3,+H,2,O(,少量,CO,2,),SiO,2,+2NaOH Na,2,SiO,3,+H,2,O,SiO2与CO2的比较21与碱性氧化物反应:与碱液的反应:,4,3,与盐反应,:,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,Ca(ClO),2,+CO,2,+H,2,O CaCO,3,+2HClO,SiO,2,+CaCO,3,CaSiO,3,+CO,2,SiO,2,+Na2CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,与碳反应,:,C+CO,2,2CO,2C+SiO,2,Si+2CO,43与盐反应:与碳反应:,6,5,与,H,2,O,作用,:,CO,2,+H,2,O H,2,CO,3,SiO,2,不与水化合,与酸反应,:,CO,2,不反应,SiO,2,只与,HF,反应,:SiO,2,+4HF SiF,4,+2H,2,O,65与H2O作用:与酸反应:,硅的制备及用途,工业上冶炼高纯硅有以下几个过程,:,SiO,2,+2C Si+2CO,Si+2Cl,2,SiCl,4,SiCl,4,+2H,2,Si+4HCl,硅的制备及用途工业上冶炼高纯硅有以下几个过程:,请回答下列问题,:,(1),反应,中的氧化剂和还原剂分别是,和,。,(2),反应,中,Cl,2,的作用是,此反应中,Si,还要再次生成化,合态硅的原因是,_,_,。,(3),每生产,14 kg,高纯硅,理论上消耗焦炭和,Cl,2,的质量分别,为,kg,和,kg,。,SiO,2,C,氧化剂,因为反应生成的为粗硅,只有经过提纯才能变,成高纯硅,12,71,请回答下列问题:SiO2C氧化剂 因,1,能与氢氧化钠溶液反应产生氢气的单质是否只有金属铝,?,试举例说明并写出化学方程式。,不是。硅也能与,NaOH,溶液反应产生,H,2,化学方程式为,Si+2NaOH+H,2,O Na,2,SiO,3,+2H,2,。,2,写出硅的原子结构示意图,并与碳原子的结构相比较,分析硅单质的化学性质。,Si:;,硅和碳原子的最外层均有,4,个电子,Si,与,C,一样,其原子既不易失去也不易得到电子,主要形成,Si,的,+4,价化合物。,1能与氢氧化钠溶液反应产生氢气的单质是否只有金属铝?试举例说,硅及其化合物的特性,(1)Si,、,SiO,2,都能与氢氟酸反应。,(2),常见的单质中能与,NaOH,溶液反应产生,H,2,的有金属,Al,非金属,Si,。,(3),制备粗硅时,要隔绝空气,在电炉中进行,且生成的是,CO,而不是,CO,2,。,(4),酸性氧化物一般不与酸反应,但,SiO,2,能与,HF,反应,:,SiO,2,+4HF SiF,4,+2H,2,O,。,硅及其化合物的特性(4)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2,汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。,20,世纪,80,年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡,(,化学式,:BaCuSi,2,O,x,Cu,为,+2,价,),下列有关“汉紫”的说法中不正确的是,(,),。,1,A.,用盐的形式表示,:BaSiO,3,CuSiO,3,B.,用氧化物形式表示,:BaOCuO2SiO,2,C.,易溶于强酸和强碱,D.,性质稳定,不易褪色,C,汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20,下列关于,SiO,2,的说法中正确的是,(,),。,2,A.SiO,2,是酸性氧化物,不能跟任何酸反应,B.SiO,2,是优良的半导体材料,C.,石英、水晶的主要成分均为,SiO,2,D.SiO,2,能跟水反应生成,H,2,SiO,3,C,下列关于SiO2的说法中正确的是()。2A.SiO2是酸,下列关于硅的说法不正确的是,(,),。,3,A.,硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽,的固体,B.,硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半,导体材料,C.,硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应,D.,硅是制备太阳能电池的重要材料,C,下列关于硅的说法不正确的是()。3A.硅是非金属元素,但,A,、,B,、,C,、,D,、,E,代表单质或化合物,它们之间的相互转化关系如图所示。已知,A,为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。请回答下列问题,:,4,A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转化关系如,(1),形成单质,A,的原子的结构示意图为,它的最高化合价为,。,(2)B,的化学式,(,分子式,),为,B,和碳反应生成,A,和,E,的化学方程式是,_,。,(3)C,的化学式,(,分子式,),为,D,的化学式,(,分子式,),为,。,+4,SiO,2,SiO,2,+2C Si+2CO,Na,2,SiO,3,CaSiO,3,(1)形成单质A的原子的结构示意图为,它的最高化合价为,最新人教版高中化学必修一无机非金属材料的主角硅-导学案课件,化学,谢 谢！,化学谢 谢！,