高中化学人教必修一41无机非金属材料的主角---硅课件（共31张PPT）.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,*,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,氧48.6%,硅26.3%,铝7.73%,铁4.75%,钙3.45%,钠2.74%,钾2.47%,镁2.00%,氢0.16%,其他,1.20%,硅的存在与分布：,硅,在地壳中,含量第二,，,硅的,氧化物,及,硅酸盐,约占地壳质量的,90%,以上。,没有游离态,，只有化合态,(,因为它是亲氧元素）；自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。,天然水晶,天然玛瑙,天,然,的,SiO,2,硅,石,有,结晶形,（,石英,晶体）,无定形,硅藻土,水晶,玛瑙,一、二氧化硅,（,SiO,2,）,1,、存在,2,、二氧化硅的用途：,石英制品,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用,光导纤维,做,无开刀手术,光导纤维手术头灯,二氧化硅的重要用途：,光导纤维材料,P,76,思考与交流,物理性质：,熔点高，硬度大，不溶于水。,根据,SiO,2,的存在和应用。分析：,SiO,2,有哪些物理性质？,化学稳定性如何？,化学稳定性良好，,不活泼,。,想一想：,SiO,2,属于,酸性氧化物,，推测它的化学性质。,酸性氧化物,+,水,=,酸,酸性氧化物,+,碱,=,盐,+,水,酸性氧化物,+,碱性氧化物,=,盐,3,、二氧化硅的化学性质,（,1,）酸性氧化物的性质（如同,CO,2,）,高温,SiO,2,CaO,=,CaSiO,3,与强碱反应生成盐和水,SiO,2,2NaOH=,Na,2,SiO,3,H,2,O,与碱性氧化物反应生成盐,（,有粘性）,（,1,）酸性氧化物的性质（如同,CO,2,）,硅酸钠,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,SiO,2,反应生成,Na,2,SiO,3,，,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。,想一想,2,、特性,：,只能,与酸中的,氢氟酸,HF,反应,SiO,2,4HF =,SiF,4,2H,2,O,此反应常用于雕刻玻璃,1,、,SiO,2,既可与碱反应,也能与,氢氟酸反应,SiO,2,是不是,两性氧化物,？,想一想,2,、实验室为什么,不用玻璃瓶,盛装氢氟酸？,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。,我们知道：,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,但是,SiO,2,不能与水直接,化合成,H,2,SiO,3,，,那怎样,制备,H,2,SiO,3,呢？,二、硅酸（,H,2,SiO,3,）,想一想,【,实验,4-1,】,在试管中加入,3-5ml,Na,2,SiO,3,液，,滴入,1-2,酚酞,，再逐滴加入,稀盐酸,，边滴,边振荡，直至溶液红色消失，静置，观察现象。,视频,现象,结论,化学方程式,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。,Na,2,SiO,3,溶液呈碱性；硅酸不溶于水；,形成硅酸凝胶。,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl +H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,离子方程式：,动手写,：,P,77,表格。,练一练,已知酸性强弱：,H,2,SiO,3,H,2,CO,3,依据“,强酸可以制取弱酸,”，写出,少量,CO,2,的通入,Na,2,SiO,3,溶液的反应,的化学方程式。,CO,2,+H,2,O+,Na,2,SiO,3,=,H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,比较,强,的,酸,盐,比较,弱,的,新酸,新盐,三、硅酸盐,结构复杂，一般不溶于水。,2.,硅酸钠（,Na,2,SiO,3,),其水溶液俗称,水玻璃,，是制备硅胶和木材防火剂等的原料,。,1.,是由,硅、氧和金属,组成的化合物的总称。,3.,硅酸盐的化学性质,（,1,）有很强的热稳定性，能耐高温。,（,2,）硅酸盐易于酸反应,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl +H,2,SiO,3,当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,制备木材防火剂的原料,【,实验,4-2】,硅酸钠的耐热性实验。,取两张滤纸，分别,放入蒸馏水和,Na,2,SiO,3,的饱和溶液，使之充分吸湿、,浸透，取出沥干后，同时放在酒精灯外焰。,放入蒸馏水,放入,Na,2,SiO,3,饱和溶液,结论,现象,4,、硅酸盐组成表示,顺序：,活泼金属氧化物,较活泼金属氧化,物,SiO,2,H,2,O,方法：,保持原有各元素,化合价不变,，按下列顺序写出各种元素的氧化物，用分隔号隔开。,如：,硅酸钠,（,Na,2,SiO,3,),Na,2,O SiO,2,镁橄榄石（,Mg,2,SiO,4,）,2MgO SiO,2,钙沸石,Ca(Al,2,Si,3,O,10,),3H,2,O,CaO,Al,2,O,3,3SiO,2,3H,2,O,陶瓷：原料,黏土,玻璃：原料,纯碱、石灰石和,石英,；,水泥：原料,黏土,和石灰石；,加适量石膏；,5.,用途：,重要的无机非金属材料,陶瓷,日用器皿、建筑饰材、卫生洁具,玻璃,普通玻璃,:,以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。,(Na,2,CO,3,),（SiO,2,）,以黏土和石灰石为主要原料,水泥,具有特殊功能的含硅物质,1.,碳化硅（,SiC,俗称金刚砂,），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。,2.,硅 钢,高导磁性,用作变压器铁芯,4.,分子筛,吸附剂、催化剂,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,3.,硅橡胶,良好的弹性,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,生物陶瓷,人造骨,1.,物理性质：,（,1,）存在：硅有晶体硅和无定形硅两种,（,自然界中没有游离态的硅,）。,（,2,）有金属光泽的灰黑色固体，结构类似,于金刚石，,熔点,(1410),和沸点都,很高,，,硬度大,。,（,3,）导电性介于导体和绝缘体之间，可以,做,半导体材料,。,四、硅单质,2,、化学性质,-,不活泼,(1),常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与,氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。,Si+2F,2,=SiF,4,Si+4HF=SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,(2),加热条件下，能跟一些非金属单质起反应,Si+O,2,=SiO,2,Si+2H,2,=SiH,4,高温,3,、制法,SiO,2,+2C=Si+2CO,（制取粗硅）,高温,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,）,