化学41硅无机非金属材料课件鲁科版必修11课件

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1、第1节硅无机非金属材料第4章材料家族中的元素光导纤维水晶制品硅元素(silicon)在地壳中的含量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，约占地壳总量的90%以上。问题1硅以什么形态存在于自然界中？2硅单质有几种同素异形体？3硅的导电性怎样？1、只有化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。2、两种同素异形体：晶体硅和无定行硅。3、导电性介于导体和绝缘体之间。硅单质的图片:一、认识硅1、单质硅的物理性质灰黑色硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大，是良好的半导体材料最外层电子数是4，碳

2、也是。思考2：碳、硅原子主要显几价？正四价（+4价）思考1：硅原子原子核外电子排布情况是怎样的？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？2、化学性质：常温下不活泼(1)常温下：(知识介绍）①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4↑+2H2↑③Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。2)在高温或加热条件下，硅的化学性质比较活泼，能与O2、Cl2、H2等非金属单质反应。Si+2Cl2=SiCl4Si+2H2=S

3、iH4高温3.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）硅钢导磁性良好，用作变压器铁芯4、工业制粗硅：粗硅提纯Si+2Cl2===SiCl4SiCl4+2H2===Si+4HClSiO2+2C===Si+2CO高温高温高温二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。硅石硅矿山二、二氧化硅与光导纤维硅石玛瑙水晶石英SiO2是硅最重要的化合物，天然存在的叫

4、硅石，有晶体和无定形两大类。硅石晶体（石英）无定形（硅藻土）水晶玛瑙石英是结晶的二氧化硅，包括水晶（无色透明）和玛瑙（彩色）。沙子中含有小粒的石英晶体。（一）SiO2水晶玛瑙玛瑙水晶晶体二氧化硅硅藻土由硅藻的细胞壁沉积形成，呈浅黄色或浅灰色，广泛用做催化剂的载体及绝缘材料。全国10个省(区)有硅藻土矿产出。仅次于美国，居世界第2位。在地区分布上，以吉林最多，占全国储量的54.8%，云南、福建、河北等地次之。无定形二氧化硅纯的二氧化硅是无色、坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。1.物理性

5、质：二、二氧化硅二氧化硅SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定2.化学性质不与水反应SiO2+CaO===CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O高温①是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性，与碱及碱性氧化物反应实验室盛装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。Na2SiO3俗称“泡花碱”，易溶于水，其水溶液俗名“水玻璃”，是一种矿物胶，可做黏合剂。③不与酸反应（除氢氟酸

6、以外）SiO2+4HF==SiF4+2H2O②在高温下与碳酸盐的反应SiO2+Na2CO3==CO2+Na2SiO3高温SiO2+CaCO3==CO2+CaSiO3高温你知道吗？玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？④弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO高温工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！3、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。石英制品水晶制品硅酸(H2SiO3)和原硅酸(H4SiO4)是

7、不溶于水且比碳酸酸性还弱的弱酸，其酸酐都是SiO2。原硅酸是一种白色胶状物质，硅酸是白色粉末状固体，都不溶与水.硅酸和原硅酸均不稳定，易分解，原硅酸在干燥空气中分解生成硅酸，硅酸加热分解生成SiO2。H4SiO4=H2SiO3+H2O，H2SiO3=ΔSiO2+H2O硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中现象

8、：透明的硅酸凝胶生成方程式：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3你的结论：硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱练习1、能溶解硅且能放出氢气的是（）A、浓盐酸B、稀硫酸C、氢氟酸D、浓烧碱CD2、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（C）A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃课堂练习3、下列说法正确的是（）A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应，不和任何酸反应。B.CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸C.SiO2对应的酸