高中化学必修一第四章---第一节-非金属及其化合物.ppt

,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,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,。,从原子结构认识,硅,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,SiO,2,和,H,2,SiO,3,。,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,天,然,的,SiO,2,硅,石,有结晶形（石英晶体）,无定形,硅藻土,水晶,玛瑙,一、二氧化硅和硅酸,1,、二氧化硅（,SiO,2,）,(1),存在,天然水晶,天然玛瑙,（,2,）二氧化硅的用途：,石英制品,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,思考与交流,根据,SiO,2,的存在和应用，,分析：,SiO,2,有哪些物理性质？,物理性质：,熔点高，硬度大，不溶于水,(,一,),、,SiO,2,的化学性质（很不活泼）,高温,1.,具有酸性氧化物的通性,SiO,2,CaO,=,CaSiO,3,与强碱反应生成盐和水,SiO,2,2NaOH=,Na,2,SiO,3,H,2,O,硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,（,有粘性）,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,SiO,2,反应生成,Na,2,SiO,3,，,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,2,、,特性,：,只能,与酸中的,氢氟酸,HF,反应,SiO,2,4HF =,SiF,4,2H,2,O,此反应常用于雕刻玻璃,1,、,SiO,2,既可与碱反应,也能与,氢氟酸反应,SiO,2,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。,?,SiO,2,+2C,SiO,2,+2Mg,高温,高温,3,、在高温下能与还原剂反应,Si+2CO,Si+2MgO,可利用这个反应制,粗硅,思考：,在这两个反应中二氧 化硅作什么作用？,二氧化碳,CO,2,二氧化硅,SiO,2,状 态,气 态,固 态,熔沸点很低,熔点高，硬度大,水 溶 性,微溶于水,不溶于水,化,学,性,质,与水反应,与碱反应,与碱性氧化物反应,与 酸,用 途,人工降雨，灭火,饮料等,P75,图45,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,CO,2,+2NaOH=Na,2,CO,3,+H,2,O,CO,2,+Na,2,O=Na,2,CO,3,CO,2,+CaO=CaCO,3,不 能,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,能与氢氟酸反应,SiO,2,CaO,=,CaSiO,3,高温,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,但是,SiO,2,不能与水直接化合成,H,2,SiO,3,思考,：,SiO,2,不能直接和水化合成,H,2,SiO,3,，,那怎样制备,H,2,SiO,3,呢？,(,二,),、硅酸（,H,2,SiO,3,）,H,2,SiO,3,是,SiO,2,的对应水化物,，,一种很弱的酸,(,酸性比,H,2,CO,3,还弱,),，一种不溶于水的白色固体。,（,1,）制法,由于,SiO,2,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,现象,结论,化学方程式,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，同时有白色胶状沉淀产生,a.Na,2,SiO,3,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，,d.,静置则形成硅酸沉淀。,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl +H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,离子方程式：,（,2,）硅酸化学性质,与强碱发生中和反应,H,2,SiO,3,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+2H,2,O,不稳定（比,H,2,CO,3,稳定），受热易分解,用,H,2,CO,3,也可制得,H,2,SiO,3,，,可证明,H,2,SiO,3,的酸性比,H,2,CO,3,弱。,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=CO,3,2-,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,H,2,SiO,3,=H,2,O+SiO,2,2,要除去,SiO,2,中混有的少量,CaO,杂质，最适宜的试剂是,A.,纯碱溶液,B.,盐酸,C.,硫酸,D.,苛性钠溶液,3,下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是,A,SiO,2,+2C=Si+2CO,B,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,C,SiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,D,SiO,2,+CaCO,3,=CaSiO,3,+CO,2,4,下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是,A.,烧碱溶液,B.,浓硫酸,C.HF,氢氟酸,D.,碳酸钠溶液,B,B,C,1.,将过量的,CO,2,分别通入：,CaCl,2,溶液；,Na,2,SiO,3,溶液；,Ca(OH),2,溶液；,饱和,Na,2,CO,3,溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是,(),A,B,C,D,B,二、硅酸盐,结构复杂，一般不溶于水。,2.,硅酸钠（,Na,2,SiO,3,),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.,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,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl +H,2,SiO,3,实验,4-2,（硅酸钠的耐热性）,放入蒸馏水,放入,Na,2,SiO,3,饱和溶液,现象,结论,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,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,SiO,2,H,2,O,，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，氧化物之间用,隔开,如：,硅酸钠（,Na,2,SiO,3,),写成：,Na,2,OSiO,2,镁橄榄石（,Mg,2,SiO,4,）,写成：,2MgOSiO,2,钙沸石,Ca(Al,2,Si,3,O,10,)3H,2,O,（,2,）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。,写成：,CaO,Al,2,O,3,3SiO,2,3H,2,O,正长石：,(KAlSi,3,O,8,),不能写成：,1/2K,2,O 1/2Al,2,O,3,3SiO,2,应写成：,K,2,O Al,2,O,3,6SiO,2,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,陶瓷,日用器皿、建筑饰材、卫生洁具,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。,(Na,2,CO,3,),（SiO,2,）,水泥,以黏土和石灰石为主要原料,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,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,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,生物陶瓷,人造骨,三、硅单质,1.,物理性质：,（,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,）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。,（,3,）导电性介于导体和绝缘体之间。,2,、化学性质,-,形成共价化合物，化学性质不活泼,(1),常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与,氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。,Si+2F,2,=SiF,4,Si+4HF=SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,(2),加热条件下，能跟一些非金属单质起反应,Si+O,2,=SiO,2,Si+2H,2,=SiH,4,高温,3,、制法,SiO,2,+2C=Si+2CO,（制取粗硅）,高温,4.,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,）,一、选择题（每小题有,1,2,个选项符合题意）,1,下列说法中正确的是（）。,A,SiO,2,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,SiO,2,与,Na,2,CO,3,反应放出,CO,2,，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,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.H,2,SO,4,B.H,2,CO,3,C.H,2,SiO,3,D.H,2,SO,3,D,AD,A,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,