无机非金属材料的主角硅上课.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Al-7.73%O-48.60%Si-26.30%地壳中元素质量分数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，约占地壳的90％以上。大规模集成电路画出硅的原子结构示意图分析：既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。硅元素与谁的结构相似？碳硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。一、二氧化硅和硅酸（1）存在硅石（12%）结晶形：石英无定形：硅藻土水晶玛瑙1、二氧化硅石英水晶石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶紫水晶蔷薇石

2、英茶水晶黄水晶玛瑙石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。沙子的主要成分就是SiO2光导纤维光缆（2）二氧化硅的用途：光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品光纤视频玛瑙饰品SiO二氧化硅的晶体结构思考：为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？结构决定性质：SiO2的立体网状结构物理性质：熔点高，硬度大的固体；不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明。化学性质：很稳定（化学性质很不活泼）。思考实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其

3、它溶液的试剂瓶有何不同？为什么？交流与研讨1.玻璃中含有SiO2，从物质组成和性质角度来分类，SiO2属于哪类物质？2.SiO2可能具有哪些化学性质？与碱性氧化物反应：与碱反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O1、具有酸性氧化物的通性SiO2的化学性质高温SiO2+CaO===CaSiO3化学性质很不活泼，氢氟酸（HF）是唯一可以与之反应的酸。SiO2+4HF=SiF4￪+2H2O玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻蚀玻璃。2、特殊性在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡3、弱氧化性Si0

4、2高温下与C作用可制取粗硅2C+SiO2＝Si+2CO↑高温性质二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)SiO2与CO2化学性质的比较CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3高温————↑酸性氧化物与碱性氧化物反应与碱反应与水反应与氢氟酸反应1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬B2.要除

5、去SiO2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B3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（）A.金刚砂B.玛瑙C.水晶D.石英A练习2.硅酸()硅酸是一种固体，它不溶于水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。H2SiO3硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。常做干燥剂和催化剂的载体。思考二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？可溶性硅酸盐与其他酸反应制得实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现象结论方程式①滴入酚酞溶液呈红色①Na2SiO3溶液呈碱性

6、Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl实验探究：②滴入盐酸红色变浅并消失，有透明凝胶产生②硅酸难溶于水知识拓展：把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现象？现象结论方程式滴入硫酸有凝胶产生硅酸难溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4活动与探究：硅酸是一种比碳酸还要弱的酸。请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。（2）硅酸的存在硅酸浓度较小时易聚合形成硅酸溶胶硅酸浓度较大时则形成硅酸凝胶硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为硅胶，吸附水分能力强，常用作干燥剂，也用作催化剂

7、的载体1.硅酸的制备（1）SiO2不溶于水，不能和水化合生成酸,实验室通过可溶性硅酸盐与其他酸制得。H2SiO3硅胶泳帽硅胶干燥剂不溶于水、不透水耐腐蚀、稳定无味无毒吸附水的能力强(1)是一种很弱的酸,酸性比碳酸还要弱Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解：(3)硅酸在水中的溶解度很小。H2SiO3==SiO2+H2O△2.硅酸的性质试剂二氧化硅氢氧化钠溶液氢氟酸浓硫酸试剂瓶细口瓶，磨口塞广口瓶细口塑料瓶细口瓶，橡皮塞练习1、实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，选择适当的试剂瓶

8、盛放。请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。2、下列说法正确的是（　　）A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃(硅酸钠的水溶液）可得硅酸C