第一节 无机非金属材料的主角---硅.ppt

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1、第四章非金属及其化合物?????第一节无机非金属材料的主角:硅带电子芯片的身份证药品中的干燥剂水晶岩石土壤我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？——构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物，约占地壳质量的90％以上。岩石一、硅单质1.Si在地壳中的存在形式？2.在自然界中有无游离态的硅？为什么？氧化物和硅酸盐没有,硅是亲氧元素，氧化气氛包围的地球上，主要是跟氧结合。3、硅的物理性质色态：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点：高（1410℃），硬度：大，质脆4.硅的结构空间结构：原子结构示意图：正四

2、面体，稳定分析：既不易失电子，又不易得电子，主要形成+4价的化合物。5.硅的化学性质（不活泼）高温下可与O2、Cl2发生反应Si+O2==SiO2△6、★硅的用途用途：半导体材料、光电池材料、信息技术材料集成电路晶体管太阳能电池板在当今的微电子工业中，大规模集成电路中最关键的材料是什么？硅原因：第三周期第ⅣA族，位置介于金属与非金属之间，是一种良好的半导体。1.存在：天然的SiO2统称为-----------，在自然界中其存在晶形有-----------和-----------两大类。结晶的Si

3、O2又叫-----------(包括、）2.物理性质：硅石结晶形无定形石英水晶玛瑙二、二氧化硅SiO2物质SiO2CO2状态（常温）气体熔点低（-56.6℃）溶解性易溶于水硬度----固体高（1610℃）不溶大SiO2的这些性质是由什么决定的？O空间网状结构，很稳定3.SiO2的化学性质：（1）酸性氧化物的性质：性质稳定，不活泼。CO2SiO2与水反应与碱反应与碱性氧化物反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3★SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+

4、CaO===CaSiO3高温CO2+H2O=H2CO3不反应（2）不与酸反应（除氢氟酸以外）★4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O（复分解）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？1.玻璃的成分中含SiO2。2.玻璃中的SiO2会与NaOH溶液反应生成带有粘性的物质Na2SiO3，会使瓶塞和瓶口粘在一起。延伸：凡有碱性的溶液均用橡胶塞，其他溶液均用玻璃塞方程式表示：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？4HF+SiO2=

5、=SiF4↑+2H2O该反应可用来雕刻玻璃石英光导纤维水晶制品化学仪器4.SiO2的用途2、玻璃的主要成分之一就是SiO2，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是（）A.烧碱B、纯碱C、氢氟酸D、盐酸C1.下列物质间不能发生反应的是（）A.二氧化硅和氢氧化钾B.石英和氢氟酸C.二氧化硅和生石灰（加热）D.水晶和浓硫酸D三.硅酸(H2SiO3)硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸弱，它不溶于水，浓度较大时，形成胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。思考：二氧

6、化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？★硅胶的用途：干燥剂、催化剂的载体、硅胶制品【实验4-1】向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现象结论制备原理（方程式）滴入酚酞溶液呈红色Na2SiO3呈碱性★Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl实验室制H2SiO3的方法滴入盐酸后，溶液变为无色，有无色透明的凝胶产生硅酸难溶于水强酸制弱酸的原理四、最简单的硅酸盐----Na2SiO3一般硅酸盐的性质是，②通常用二氧化硅和金属氧化物形式表示硅酸盐的组成：如：CaMg3Si4O1

7、2可写为：Na2SiO3的水溶液俗称，溶于水；具有。多数不溶于水，化学性质很稳定水玻璃极易1、Na2SiO3的物理性质2、Na2SiO3的化学性质粘性思考：盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶可以敞口保存吗？为什么？用化学方程式表示。（按照元素活泼性排列）【实验4-2】放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象被蒸馏水浸过的木条；被饱和Na2SiO3溶液浸过的木条。结论燃烧不燃烧Na2SiO3水溶液具有阻燃性3.Na2SiO3的用途可做阻燃剂、木材防火剂、胶粘剂、肥皂填料、制硅胶Na2SiO3+CO2+

8、H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3（变质原因也是实验室制硅酸的方法）不可以，敞露在空气中容易变质，发生的反应如下：四、硅酸盐产品及用途：三大传统的硅酸盐产品--陶瓷、玻璃、水泥玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温制玻璃反应物必须为固态科学视野：新型陶瓷１、高温结构陶瓷２、压电陶瓷３、透明陶瓷４、超导陶瓷性能：耐高温、耐氧化、耐磨蚀四、小结SiO2Na2SiO3H2