5.3.1硅及其化合物 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 第3节 无机非金属材料 人教版 高一年级 必修二 材料分类 无机非金属材料 金属材料：包含纯金属和合金 有机高分子材料 传统无机非金属材料：如玻璃、陶瓷、 水泥 新型无机非金属材料：硅和二氧化硅、 新型陶瓷、碳纤维等 塑料、橡胶、合成纤维 新课导入 陶瓷 原料 黏土 (主要成分为含水的铝硅酸盐) 传统无机硅酸盐产品 02 玻璃 原料 设备 原理 纯碱、石灰石和石英砂 玻璃窑 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2 成分 传统无机硅酸盐产品 02 水泥 原料 设备 万丈高楼平地起，穿针引线是水泥 黏土、石灰石（再加入少量石膏） 水泥回转窑 作用：调节水泥硬化速率 传统无机硅酸盐产品 02 一、硅单质及其性质 地壳中含量第二的元素，自然界中以化合态存在 1、Si元素的存在 ： 地壳中各种元素的含量图 2、Si的物理性质 颜色 灰黑色，有金属光泽 状态 固体 硬度 大 熔沸点 高 导电性 介于导体和绝缘体之间 LOGO 6 任务1：从沙滩到高纯硅 （4）硅的化学性质 在常温下只能与氟气(F2)、HF、氢氧化钠反应，加热时能与氧气、氯气、焦炭反应。 ①稳定性：常温下三反应 Si+2F2 = SiF4 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑ Si+4HF == SiF4↑+2H2↑(与唯一酸反应) ②还原性：加热(高温)三反应 Si+2Cl2 == SiCl4 Si+O2 == SiO2 高温 Si+C == SiC(金刚砂) 内容内容内容 3.用途 一、硅 计算机、通信设备和家用电器等的芯片 光伏电站、人造卫星和电动汽车等的太阳能电池 用作半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件 教师导学 二氧化硅的性质 二氧化硅是沙子、水晶、石英、玛瑙、硅石、 硅藻土、光导纤维的主要成分。 沙子（SiO2） 水晶、石英（ SiO2 ） 玛瑙（ SiO2 ） 二、二氧化硅 ①与烧碱溶液反应 SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O （1）酸性氧化物 ②与氧化钙反应 （2）弱氧化性 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O（唯一） （3）不与酸反应（除氢氟酸以外） SiO2+2C == Si+2CO↑ 高温 二氧化硅的化学性质 雕刻玻璃 SiO2+CaO == CaSiO3 高温 HF如何保存？ 水玻璃、泡花碱 LOGO 11 1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。 2、玻璃很硬，玻璃中主要成分是SiO2，量筒上的刻度是如何刻出来的？ SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 3、实验室为什么不用玻璃瓶盛装HF？ HF能腐蚀玻璃，因此盛装HF不能用玻璃试剂瓶而用塑料瓶 三、硅酸盐 表示方法 ①化学式法： ②氧化物法： 硅酸钙：CaSiO3 硅酸钠：Na2O·SiO2 硅酸钙： CaO·SiO2 拆分原则 要领： 格式： 顺序： 两边原子个数守恒 金属氧化物·二氧化硅·水 金属按活动顺序表 镁橄榄石： Mg2SiO4 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 2MgO·SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O Na2CaSi6O14： ； K2H4Al6Si6O24： 。 CaO·Na2O·6SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O LOGO 14 Na2SiO3 物理性质 化学性质 白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，有很强的黏合性。 与酸反应： Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+2H2O+2CO2(过量） 2NaHCO3+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+CO2(少量） Na2CO3+H2SiO3↓ 硅酸：高中化学唯一难溶性酸 硅酸钠的用途】 俗称泡花碱 硅酸盐 ①制硅酸；②黏合剂；③防火剂； 01 H2SiO3 是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱，溶解度很小,不稳定，受热易分解 H2SiO3 H2O+SiO2 如何证明酸性盐酸>碳酸>硅酸？ 【思考】 A B C D A：Na2CO3 B : HCl C : 饱和NaHCO3 D : Na2SiO3 硅酸盐 01 1.下列关于硅酸的说法正确的是（　　） A．硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得 B．可用反应Na2SiO3+2HCl === 2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸 C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠 B 课堂练习 3.(2019·全国卷Ⅰ，7)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 A 课堂练习 高考链接 高考链接 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $