人教版化学必修一第四章第一节《无机非金属材料的主角——硅》解读.ppt

5.硅的用途 硅芯片是各种计算机、 微电子产品的核心。 硅太阳能电池 1.下列说法正确的是( ) A.二氧化硅溶于水显酸性 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到硅酸 C.因为高温时,二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,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 2.硅酸钠溶液俗称水玻璃,呈碱性。下列物质中,能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是( )。 A.浓硫酸 B.水玻璃 C.氢氟酸 D.苛性碱 A 3.将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是( ) A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.②③ B 4．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙 述中不正确的是( ) A.硅单质可用来制造太阳能电池 B.硅单质是制造玻璃的主要原料 C.石英(SiO2)可用来制作工艺品 D.二氧化硅是制造光导纤维的材料 B * * “ ” 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 硅在地壳中的含量为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。硅及其化合物都有哪些性质和用途呢？ 无定形——硅藻土 天 然 的 SiO2 1.二氧化硅（SiO2） （1）二氧化硅的存在 一、二氧化硅和硅酸 结晶形（石英晶体） { 水晶 玛瑙 统称硅石 （2）二氧化硅的结构 SiO2是由Si和O按1：2的比例组成的立体空间网状结构，没有SiO2 分子存在，只存在硅、氧原子。 SiO2晶体结构图 【科学视野】 石英研钵 光导纤维 （3）二氧化硅的用途 坩埚 水 晶 根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何? 将你的认识写在下面的横线上,并与同学交流。 物理性质:____________________________ 化学稳定性:_________ 不溶于水 硬度大 熔点高 很稳定 【思考与交流】 SiO2 ＋ 2NaOH ==== Na2SiO3 ＋H2O　　　　　　 （4）SiO2的化学性质: ①酸性氧化物 SiO2 ＋ CaO ==== CaSiO3　　　　　 高温 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？ 【提示】因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH溶液反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。 【想一想】 ②特性 SiO2＋4HF====SiF4↑＋2H2O 氢氟酸（HF）是唯一能与SiO2反应的酸 此反应常用于刻蚀玻璃。 由于SiO2既可与碱反应,也可与氢氟酸反应,所以SiO2为两性氧化物，这种说法是否正确? 【提示】这种说法不正确。 SiO2虽然能与氢氟酸反应，但产物SiF4不是盐，所以SiO2只是酸性氧化物。 【想一想】 ③与盐反应： Na2CO3 + SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑ 高温 高温 ④弱氧化性： SiO2 + 2C ==== Si + 2CO↑ 高温 2.硅酸（H2SiO3） (1)制取： 制取原理：较强酸制较弱酸。 硅酸钠与盐酸的反应 现象：滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。 化学方程式：Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3↓ 分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象? (提示: 碳酸的酸性强于硅酸的酸性) 【提示】有白色胶状沉淀产生。由于碳酸的酸性强于硅酸，所以会发生反应： Na2SiO3+H2O+CO2====Na2CO3+H2SiO3↓ 【想一想】 H2SiO3 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + 2H2O ②不稳定：受热易分解。 ? H2SiO3 ==== H2O + SiO2 （2）化学性质: ①弱酸性：只能与强碱发生中和反应。 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用作干燥剂。也可用作催化剂的载体。 （3）用途 硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定。 1.最简单的硅酸盐：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，还可以作为矿物胶。 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 二、硅酸盐 取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、