第一节无机非金属材料的主角-硅.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,学英语报社,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,一、二氧化硅和硅酸,1,、,二氧化硅,晶体空间结构,化学性质,2,、,硅酸,二、,硅酸盐,三、,硅单质,你知道硅谷吗？,高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端,.,Si,元素在地壳中的含量排在第几位？,你知道吗？,锦绣中华,主要成份：,SiO,2,Si,无游离态,化合态：硅的氧化物,和硅酸盐,一、二氧化硅和硅酸,阅读、思考：,地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质,量的,_%,存在形态有,_,和,_,两大类，统称,_,。,1.,二氧化硅,(SiO,2,),12,结晶形,无定形,硅石,石英,水,晶,玛瑙,二氧化硅的晶体空间结构,结 构,:,四面体,每,1,个,Si,原子周围结合,4,个,O,原子，,Si,在中心,O,在四个顶角.,同时每,1,个,O,原子周围与,2,个,Si,原子相结合。,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为,2,：,1,通常用,SiO,2,来表示二氧化硅的组成.,二氧化硅的用途,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,制晶体硅,石英坩埚,光导纤维,石英手表,光学仪器,耐磨器皿,SiO,2,精密仪器轴承,思考与交流：,请同学们思考,P76,的问题并,和前后左右的同学进行交流。,SiO,2,具有哪些物理性质？,化学稳定性如何？,SiO,2,的这些性质是由什么决定的？,请将你的认识写在下面横线上，,物理性质：,_,化学稳定性：,_,坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。,常温下非常稳定，与强酸均不反应。,二氧化硅的化学性质,活动与探究,：二氧化硅化学性质稳定，,能否与,HCl,、,H,2,S0,4,、,HN0,3,、,HF,发生反应？,SiO,2,+4HF,SiF,4,+2H,2,O,快乐体验：,试一试怎样能在玻璃上雕刻花纹,。,（玻璃的主要成分是,SiO,2,）,1,、可以与氢氟酸反应，放出气体,(,特性),高温,高温,2,、,SiO,2,+2C =Si+2CO,高温,3,、与某些盐反应,SiO,2,+Na,2,CO,3,=Na,2,SiO,3,+CO,2,SiO,2,+CaCO,3,=CaSiO,3,+CO,2,此两个反应用于工业上制玻璃,设问：,CO,2,和,SiO,2,作为酸性氧化物能与,哪些物质反应？,5,、与碱反应,4,、与碱性氧化物反应,SiO,2,CaO CaSiO,3,高温,SiO,2,2NaOH,Na,2,SiO,3,H,2,O,为什么在实验室中盛放,NaOH,溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？,答：,玻璃中的,SiO,2,与,NaOH,反应生成有粘胶性的硅酸钠,想一想,2、,实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？,答：,HF,能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。,3、某同学根据,SiO,2,既可与碱反应,也能与,氢氟酸反应,推断,SiO,2,为两性氧化物,.,是否正确,?,思考、讨论：,、,i,原子结构相似，形成的氧化物,CO,2,、,SiO,2,性质却,有很大的差别，为什么呢？,C,Si,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,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,CO,2,+2NaOH=Na,2,CO,3,+H,2,O,CO,2,+Na,2,O=Na,2,CO,3,CO,2,+CaO=CaCO,3,不反应,SiO,2,2NaOH,=,Na,2,SiO,3,H,2,O,固 态,熔沸点低,气 态,熔沸点高、硬度大,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,人工降雨，灭火等,装饰、石英坩埚、光纤等,二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较,SiO,2,CaO=CaSiO,3,高温,探究实验,4-1,3-5 mL,硅酸钠溶液,1-2,滴酚酞,稀盐酸,先,后,2,、硅酸,现象,结论,化学方程式,离子方程式,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,a,、,Na,2,SiO,3,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；,d,、静置则形成硅酸沉淀；,e,、硅酸的酸性很弱。,滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变,浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生,探究实验,2,3-5 mL,硅酸钠溶液,CO,2,现象,结论,化学方程式,通入,CO,2,后溶液由红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生,可溶性硅酸盐与,CO,2,反应生成不溶于水的硅酸,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,制取原理：强酸制弱酸,酸与盐的复分解反应规律之一,较强酸,+,较弱酸盐 较弱酸,+,较强酸盐,小测验：,你知道,CO,2,通入到,CaCl,2,溶液中有现象吗？,性质：,不溶于水、不稳定、极弱酸,(,酸性比碳酸还弱）,制法：,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=H,2,SiO,3,+CO,3,2-,H,2,SiO,3,=,SiO,2,+H,2,O,H,2,SiO,3,+NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,小结,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干,燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂。,用途,二、硅酸盐,硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水,1,、,硅酸钠,（,Na,2,SiO,3,）,溶于水，其水溶液俗称为水玻璃，可制备硅胶、木材防火剂等,2,、硅酸盐组成表示,硅酸钠（,Na,2,SiO,3,),镁橄榄石（,Mg,2,SiO,4,）,钙沸石,Ca(Al,2,Si,3,O,10,)3H,2,O,活泼金属氧化物,较活泼金属氧化物,SiO,2,H,2,O,Na,2,O,SiO,2,2MgO,SiO,2,CaO,Al,2,O,3,3SiO,2,3H,2,O,无机非金属材料,硅酸盐产品,陶瓷,水泥,玻璃,阅读教材,78,硅酸盐产品,3,、硅酸盐产品,-,陶瓷 玻璃 水泥,1,陶瓷：原料,黏土,2,玻璃：原料,纯碱、石灰石和石英；,3,水泥：原料,黏土和石灰石；,适量石膏；,硅酸盐产品简介：,产品,主要原料,主要设备,反应,条件,主要反应或主要成分,主要性质,水泥,粘土、石灰石、石膏,(,适量,),水泥回转窑,高温,硅酸三钙：,3CaOSiO,2,硅酸二钙：,2CaOSiO,2,铝酸三钙：,3CaOAl,2,O,3,水硬性,玻璃,纯 碱、,石灰石、,石 英,玻璃窑,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,成分：,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,、,SiO,2,碳化硅,(,金刚砂,SiC),：硬度大,硅钢：高导磁性,硅橡胶：良好的弹性,分子筛：吸附剂、催化剂,新型无机非金属材料：,新型陶瓷,高温结构陶瓷、压电陶瓷,透明陶瓷、超导陶瓷等,科学视野,结构陶瓷,科学视野,科学视野,用高温结构陶瓷做的发动机叶片,生物陶瓷,科学视野,三、硅单质,1,、存在：硅有晶体硅和无定形硅两种。,2,、,物理性质：,晶体硅的结构类似于金刚石，熔点,(1410,),和沸点都很高，硬度大。,3,、化学,性质：,常温下硅单质的化学性质不活泼,导电性介于导体和绝缘体之间。,Si +O,2,=SiO,2,18,世纪才制备出来,晶体硅,Si +2Cl,2,=SiCl,4,Si +HF =SiF,4,+H,2,Si+2NaOH+H,2,O =Na,2,SiO,3,+2H,2,4,、制法,SiO,2,+2C=Si+2,CO,高温,硅单质,5.,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,）,谢谢,