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课件网) §4.1 无机非金属材料的主角—硅 （第1课时） 【学习目标】 【重点难点】 1、了解硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合 物的主要用途。 2、联系生产生活实际，培养学生对知识的迁移能力。 重点：二氧化硅的性质 难点：硅酸盐的丰富性和多样性。 科学视野 美国的硅谷———斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。 硅谷 silicon valley §4 非金属及其化合物 §4.1无机非金属材料的主角———硅 科学视野 科学视野 锦绣中华 科学视野 科学视野 在地壳中硅的含量为26.3%，仅次于氧。硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要角色。 最外层电子数是4，碳也是。 思考2：碳、硅原子主要显几价？ 正四价（+4价） ① 碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。 ② 因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。 思考1：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？ 思考3：硅在自然界存在状态。 思考·交流 12 结晶形 无定形 硅石 思考·交流 思考·交流 晶体二氧化硅 无定形二氧化硅 晶 Si O 不存在单个SiO2分子 思考·交流 其性质主要与结构有关： 正四面体空间网状结构 正四面体 空间网状结构 硅氧原子比例：1 : 2 没有SiO2 分子存在， 只存在硅氧原子 思考·交流 二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然 界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术，不用开刀。 二氧化硅的用途 交流·研讨 交流·研讨 二氧化硅的用途 交流·研讨 透过图片思考: 二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何? 你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的？ 不溶于水，熔沸点比较高，硬度比较大。 1. 物理性质： 思考·交流 思考：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？ 明确：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。 实验·探究 实验·探究 ② 不能与水反应 SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O 高温 ① 酸性氧化物 2.化学性质 实验·探究 2.化学性质 ③特性：（与氢氟酸反应） 不与其他酸反应 （用于雕刻玻璃） 思考：氢氟酸怎么保存？ ④弱氧化性 高温 （用于工业制粗硅，这就是“从沙滩到用户”） 试剂 ①二氧化硅 ②氢氧化钠溶液 ③氢氟酸 ④浓硫酸 试剂瓶 a.细口磨口塞 b.广口瓶 c.细口塑料瓶 d.细口橡皮塞 1、 实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3 不反应 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O 固 态 熔沸点低 气 态 熔沸点高、硬度大 ——— SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O 人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤等 二氧化碳 二氧化硅 状 态 物理性质 化 学 性 质 与水 与碱 与碱 性氧 化物 与酸 用 途 探究实验4-1 3-5 mL硅酸钠溶液 1-2滴酚酞 稀盐酸 先 后 二、硅酸 实验·探究 SiO32- + 2H+ == H2SiO3 （胶体） Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 （胶体） a.Na2SiO3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; 滴入酚酞后溶液变为红色，再 ... ...
