化学1必修41《无机非金属材料的主角—硅》教学课件.ppt

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1、第一节无机非金属材料的主角——硅第四章非金属及其化合物第二课时硅酸盐和单质硅第一课时二氧化硅和硅酸第一节无机非金属材料的主角-硅第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸硅及二氧化硅的性质（一）硅元素在自然界中的存在和含量（二）硅元素的位置与结构（三）二氧化硅和硅酸1.二氧化硅的结构和性质2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实本课知识点硅单质（Si）硅太阳能电池硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心晶体硅的存在及用途美国的硅谷——“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

2、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SiliconValley通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？观察与思考硅的存在及性质1.自然界硅元素主要存在于:岩石、沙子和土壤2.地壳中的含量:排在第二位,氧的后面.3.自然界硅存在的形态:硅无游离单质状态，只有化合态。常常有硅的氧化物和硅酸盐(一)硅元素在自然界中的存在和含量硅的存在及性质你能画出碳和硅的原子结构示意图，并归纳

3、出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？(二)硅在周期表中的位置与结构CSi回忆总结硅的结构及性质碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的第四主族,最外层有四个电子，既不易失去电子，也不易得到电子。所以硅的化学性质不如碳活泼,主要形成正四价化合物，碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。(二)硅在周期表中的位置与结构硅的结构及性质美丽的玻璃雕花艺术水晶水晶制品玛瑙瓷器是中国最伟大的创造之一，所以中国被誉为“瓷国”秦砖汉瓦秦始皇陵兵马俑秦始皇陵兵马俑三峡大坝东方明珠现代建筑离不开玻璃的装饰和采光二氧化硅的

4、存在1、二氧化硅（SiO2）结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土{水晶玛瑙二氧化硅的存在什么是石英、水晶、玛瑙？？硅石具有彩色环状或层状的石英称为玛瑙资料卡片在25℃和101kPa的条件下，由单质碳生成1molCO2时放热393.5kJ；而在同样条件下，1mol硅生成1molSiO2时放热910.9kJ。放热越多，其生成物通常越稳定，可见SiO2比CO2更容易生成，而且更稳定。二氧化硅的晶体结构SiO2的晶体结构晶体Si的结构科学视野单质硅和SiO2都是正四面体结构。性质很稳定二氧化硅的结构二氧化硅的晶体结构二氧化硅的结构每1个Si原子周围结合

5、4个O原子，Si在中心，O在四个顶角，同时每1个O原子周围结合2个Si原子二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1用SiO2来表示二氧化硅的组成，表示O与Si的原子个数比，不是分子式，是化学式二氧化硅的晶体结构二氧化硅的结构根据上述二氧化硅的结构及学过的二氧化碳的性质你能否判断SiO2的物理性质和化学性质呢？主要用作装饰物、石英坩埚、光导纤维等二氧化硅的性质想想议议(2)SiO2的物理性质坚硬难熔固体，不溶于水二氧化碳二氧化硅二氧化碳二氧化硅状态物理性质化学性质与水反应与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应用途CO2+H2O=H2CO3CO2+2Na

6、OH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反应SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO=CaSiO3固态熔点低气态熔点高、硬度大SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O人工降雨，灭火等装饰、石英坩埚、光纤二氧化硅和二氧化碳性质比较从表中可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能通过溶于水得到相应的酸——硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。由此，我们总结出

7、二氧化硅的主要化学性质为：不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。二氧化硅和二氧化碳性质比较二氧化硅的化学性质1.是酸性氧化物2.能与碱反应3.能与碱性氧化物反应4.能与氢氟酸反应（特性）【小结】二氧化硅与生产生活1,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SiO2反应生成可溶于水的Na2SiO3，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。SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶你知道吗？二氧化硅的性质和用途HF能腐蚀玻璃，因此，盛

8、装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确