高中化学 4.1硅 无机非金属材料课件 鲁科版必修1.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 一 单质硅与半导体材料1 硅的分布与存在 1 分布 硅在自然界中分布广泛 在地壳中居第二位 仅次于氧 是构成矿物和岩石的基本元素 2 存在 自然界中没有游离态的硅 全部以化合态的形式存在 2 半导体材料 1 特点 特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料 2 常见的半导体材料 最早使用锗 ge 现在最广泛使用的是硅 3 硅单质 1 物理性质 目标导航 预习导引 一 二 三 2 化学性质 3 硅的制取与提纯 4 硅的主要用途 作半导体材料 制造太阳能电池 制造硅合金等 目标导航 预习导引 一 二 三 预习交流1请同学们思考交流以下问题 1 在sio2 2csi 2co 反应中 氧化剂是什么 还原剂是什么 答案 在sio2 2csi 2co 反应中 sio2是氧化剂 c是还原剂 2 在sio2 3csic 2co 反应中 氧化剂是什么 还原剂是什么 答案 在sio2 3csic 2co 反应中 c既是氧化剂又是还原剂 3 非金属单质不能与碱反应产生氢气 对吗 答案 不对 硅可以与强碱溶液 如naoh溶液 反应产生氢气 目标导航 一 二 预习导引 三 二 二氧化硅与光导纤维1 存在 水晶 石英 沙子的主要成分是二氧化硅 2 构成 sio2晶体是由硅原子和氧原子构成的氧化物 3 性质 1 物理性质 不溶于水的固体 硬度大 熔沸点高 2 化学性质 目标导航 一 二 预习导引 三 4 光导纤维 1 主要成分 sio2 2 用途 用于光纤通信 能量传输 信息处理等方面 预习交流2 1 保存氢氟酸 naoh溶液时应该注意什么问题 答案 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 应保存在塑料瓶中 naoh溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中 应保存在橡胶塞的玻璃瓶中 2 酸性氧化物能否与酸反应 试举例说明 答案 能 如sio2可与hf反应 化学方程式为sio2 4hfsif4 2h2o 目标导航 一 二 预习导引 三 目标导航 一 二 预习导引 三 预习交流3为什么玻璃没有固定的熔点 答案 因为玻璃是混合物 所以玻璃没有固定的熔点 只是在某一温度范围内逐渐软化 问题导学 即时检测 一 二 三 一 硅与二氧化硅的特殊性活动与探究1 硅的单质与氢氟酸反应的化学方程式是什么 属于何种反应类型 有何特殊性 答案 化学方程式为si 4hfsif4 2h2 反应类型为置换反应 该反应的特殊性表现为非金属单质与酸反应 生成两种气体产物且产物之一为氢气 2 能与naoh溶液反应产生氢气的非金属单质是哪一种 试写出化学反应方程式 答案 非金属单质能与naoh溶液反应产生氢气的是硅 化学方程式为si 2naoh h2ona2sio3 2h2 问题导学 即时检测 一 二 三 3 sio2是酸性氧化物 能与酸反应吗 答案 能与氢氟酸反应 化学方程式为sio2 4hfsif4 2h2o 4 sio2是两性氧化物吗 答案 不是 两性氧化物是指既能与酸反应又能与碱反应 生成盐和水的氧化物 sio2与hf反应不生成盐 5 能否用sio2和水反应来制取h2sio3 答案 sio2不溶于水 也不与水反应 所以不能用sio2和水反应来制取h2sio3 制取h2sio3的方法如下 na2sio3 2hcl2nacl h2sio3 或na2sio3 co2 h2ona2co3 h2sio3 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例1下列关于硅的说法中不正确的是 a 硅是非金属元素 它的单质晶体是灰黑色 有金属光泽的固体b 硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是优良的半导体材料c 硅的化学性质不活泼 常温下不与任何物质反应d 加热到一定温度时 硅能与氧气 氯气等非金属单质反应解析 硅是非金属元素 晶体硅是灰黑色 有金属光泽的固体 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是优良的半导体材料 在常温下 硅的化学性质不活泼 除能与f2 hf 强碱溶液反应外 硅不易跟其他物质反应 但在加热条件下 硅能与一些非金属单质 如氧气 氯气等 反应 答案 c 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练1有科学家提出硅是 21世纪的能源 未来的石油 假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用 下列关于其有利因素的说法中 你认为不妥的是 a 便于运输 储存 从安全角度考虑 硅是最佳的燃料b 自然界的含硅化合物易开采c 硅燃烧放出的热量多 燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制d 自然界中存在大量的单质硅解析 有些燃料 如氢气具有热值大 无污染等优点 但从运输 储存角度就不如硅了 硅是固体 常温下性质稳定 是非常安全的 另外 硅在自然界存在广泛 含硅化合物易开采 其燃烧产物为sio2 对环境污染程度低 但需注意的是 自然界中没有游离态的硅 因此 d是错误的 答案 d 问题导学 即时检测 一 二 三 1 硅是非金属元素 但硅的单质晶体是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 是优良的半导体材料 2 si能与hf反应生成h2 si 4hfsif4 2h2 3 si能与naoh溶液反应生成h2 si 2naoh h2ona2sio3 2h2 4 sio2是酸性氧化物 但能与hf反应 sio2 4hfsif4 2h2o 问题导学 即时检测 一 二 三 二 sio2和co2的性质比较活动与探究1 sio2和co2都是酸性氧化物 它们的物理性质相似吗 答案 sio2和co2的结构不同 sio2是由si原子和o原子直接构成的空间网状结构的晶体 硬度大 熔沸点高 而co2是由co2分子构成的晶体 常温下为气体 所以二者的物理性质差别较大 2 在一定条件下 下列物质能和sio2反应的是 能和co2反应的是 焦炭 纯碱 碳酸钙 氢氟酸 硝酸 氢氧化钾 氧化钙 氟气 水答案 问题导学 即时检测 一 二 三 3 根据反应 sio2 na2co3na2sio3 co2 能否说明酸性 h2sio3 h2co3 如何证明这两种酸酸性的强弱 答案 根据上述反应不能证明酸性 h2sio3 h2co3 因为该反应不是在溶液中进行的 通常情况下 一种酸与另一种盐在溶液中反应生成新的酸和新的盐时 可以证明反应物的酸比生成物的酸的酸性强 如在na2sio3溶液中通入co2气体 生成h2sio3 证明酸性 h2co3 h2sio3 4 co2 sio2是否具有氧化性 为什么 请举例说明 答案 co2 sio2中的c si均为 4价 具有氧化性 如co2 c2co sio2 2csi 2co 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例2下列关于sio2和co2的说法中正确的是 a co2 sio2都能与碱及碱性氧化物反应b co2和sio2与水反应分别生成相应的酸c co2是酸性氧化物 sio2是两性氧化物d co2和sio2都是由相应的分子构成的解析 co2 sio2都是酸性氧化物 都能与碱及碱性氧化物反应 故a正确 c不正确 sio2不溶于水 也不能和水反应生成硅酸 b不正确 co2是由分子构成的 sio2是由si o原子直接构成的 故d不正确 答案 a 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练2下列说法中不正确的是 a 因为sio2不溶于水 故h2sio3不是sio2对应的酸b co2通入水玻璃中可以得到硅酸沉淀c sio2是一种空间立体网状结构的晶体 熔点高 硬度大d 氢氟酸能够雕刻玻璃解析 sio2中si呈 4价 h2sio3中si为 4价 且h2sio3sio2 h2o 故a项错误 b项发生的反应为na2sio3 co2 少量 h2oh2sio3 na2co3 b项正确 d项发生的反应为4hf sio2sif4 2h2o d项正确 答案 a 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 三 硅酸盐的表示方法活动与探究1 光导纤维属于硅酸盐材料吗 答案 光导纤维的主要成分为sio2 不属于硅酸盐材料 2 钢化玻璃是新型无机非金属材料吗 答案 钢化玻璃是将普通玻璃骤冷形成的 成分与普通玻璃相同 属于传统无机非金属材料 不属于新型无机非金属材料 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例3地震是由于地下深处岩石破裂 错动把长期积累起来的能量急剧释放出来 以地震波的形式向四面八方传播出去 传到地面会引起房摇地动 再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害 地球的表层大多是岩石 而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐 下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成 其中不正确的是 a 钙沸石ca al2si3o10 3h2o表示为cao al2o3 3sio2 3h2ob 镁橄榄石mg2sio4可表示为2mgo sio2c 北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石 ca2mg5si8o22 oh 2 表示为2casio3 5mgsio3 h2od 高岭石al2si2o5 oh 4可表示为al2o3 2sio2 2h2o 问题导学 即时检测 一 二 三 解析 2casio3 5mgsio3 h2o中ca与si的原子个数比为2 7 而ca2mg5si8o22 oh 2中ca与si原子个数比为2 8 故选c 答案 c 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练3物质的组成可用不同形式表示 1 将下列硅酸盐改写成氧化物的形式 改写时注意金属氧化物在前 非金属氧化物在后 低价在前 高价在后 h2o一般写在最后 镁橄榄石 mg2sio4 高岭石 al2si2o5 oh 4 2 许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写成氧化物形式 请继续改写下列物质 hno3 hcooh 通过以上改写可知 hno3的酸酐为 hcooh与浓硫酸反应可制气体 3 已知在一定条件下 铁在氯气中燃烧可以生成fe3cl8 它可以看作是 化学式 生成该物质的条件可能是 答案 1 2mgo sio2 al2o3 2sio2 2h2o 2 n2o5 h2oco h2on2o5co 3 fecl2 2fecl3氯气的量不足 或铁过量 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 1 将足量的co2通入下列溶液中 能产生沉淀的是 a 硅酸钠溶液b 澄清石灰水c 氯化钡溶液d 氯化钙溶液解析 因为h2co3的酸性比h2sio3的酸性强 所以将co2通入na2sio3溶液中会生成h2sio3沉淀 答案 a 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 2 现有下列五个转化 其中不能通过一步反应实现的是 a b c d 解析 因为sio2 cuo均不能溶于水 所以它们的水化物h2sio3 cu oh 2均不能直接制得 其中 可由sio2与naoh溶液反应实现 可由cuso4与bacl2溶液反应实现 由na2o2与稀硫酸反应即可 答案 b 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 3 生石灰中常含有杂质caco3和sio2 检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是 a 水b 盐酸c 硫酸d