化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅课件新人教版必修.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,*,化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅课件新人教版必修,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%,硅单质,天然水晶,天然玛瑙,无机非金属材料的主角,硅,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,硅的存在与分布,存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。,从,原子结构,认识硅,硅和碳一样,其原子,既不易失去电子，也不易得到电子，,所以硅的化学性质不活泼,主要形成,四价化合物,C,Si,碳,是构成有机物的主要元素,硅,是构成岩石和许多矿物的主要元素,从原子结构认识,硅,思考：,碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？,碳和硅都是,亲氧元素,但是硅的,亲氧能力,更强,Si,无单质状态,化合态：硅的氧化物和硅酸盐,天,然,的,SiO,2,硅,石,结晶形（石英晶体）,无定形硅藻土,水晶,玛瑙,一、二氧化硅和硅酸,（一）二氧化硅（,SiO,2,）,1、存在,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原子周围结合2个Si原子相结合。,硅原子,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用,SiO,2,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。,SiO,4,四面体结构,立体网状结构决定了SiO,2,具有优良的物理和化学性质,2、结构,石英坩埚,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,教参视频,危害：,在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。,思考题,什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读75页,画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。,地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石,硅石,结晶形（石英）,无定形,无色透明,彩色环带或层状,水晶,玛瑙,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原子周围结合2个Si原子相结合。,硅原子,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用,SiO,2,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。,SiO,4,四面体结构,立体网状结构决定了SiO,2,具有优良的物理和化学性质,2、结构,二氧化碳 CO,2,二氧化硅 SiO,2,化学式,的意义,状 态,硬 度,熔沸点,相同点,表示二氧化碳分子及其组成,表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比,气 态,固 态,很小,很大,能溶于水,不溶于水,很 低,很 高,3、物理性质,都属酸性氧化物,水 溶 性,讨论,什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面（以CO,2,为例）,与水、碱、碱性氧化物反应,4、化学性质（通常很不活泼）,高温,（1）.具有酸性氧化物的通性,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,硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,（,有粘性，其溶液俗称水玻璃,）,SiO,2,4HF=,SiF,4,2H,2,O,此反应常用于雕刻玻璃,（2）.特性-,与,氢氟酸,HF反应,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.,（3）.在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性,SiO2+2C,高温,Si+2CO,SiO,2,+2Mg,高温,Si+2MgO,2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？,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？,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。,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,二氧化碳,CO,2,二氧化硅,SiO,2,状 态,气 态,固 态,熔沸点 硬度,熔沸很低,熔点高，硬度大,水 溶 性,能溶于水,不溶于水,化,学,性,质,与 酸,用 途,人工降雨，灭火,饮料等,P64,图45,与水反应,与碱性氧化物反应,与碱反应,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,不能反应,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,能与氢氟酸反应,SiO,2,CaO=,CaSiO,3,高温,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,，这是一个特性。,思考：,SiO,2,不能直接和水化合成,H,2,SiO,3,，,那怎样制备,H,2,SiO,3,呢？,2.硅酸（H,2,SiO,3,）,H,2,SiO,3,是一种很弱的酸,(酸性比H,2,CO,3,还弱),，是一种不溶性酸，是一种白色固体，它是SiO,2,的,对应水化物。,（1）制法,由于SiO,2,不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。,实验4-1,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,a.Na,2,SiO,3,溶液呈碱性，b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成难溶于水的硅酸（先形成,硅酸胶体,，后形成,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,用H,2,CO,3,可制得H,2,SiO,3,，可证明H,2,SiO,3,的酸性比H,2,CO,3,弱。,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=CO,3,2-,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,5制造光导纤维的主要原料是,A晶体硅 B二氧化硅 C 石墨 D硅酸钠,6下列叙述正确的是,A自然界存在大量单质硅,BSiO,2,与任何酸都不起反应,C光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输,DSiO,2,的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应,B,C,二、硅酸盐,结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定,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。,是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。,实验4-2,放入蒸馏水,放入Na,2,SiO,3,饱和溶液,现象,结论,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,硅酸盐的丰富性和多样性,（阅读P76）,人面鱼纹盆,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,）,水泥,以黏土和石灰石为主要原料,具有特殊功能的含硅物质,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。,硅 钢,（铁合金）,导磁性良好，用作变压器铁芯,硅橡胶,分子筛,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,生物陶瓷,人造骨,三.,硅单质,(晶体硅是良好的半导体材料),教参视频,2要除去SiO,2,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,3下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（）,ASiO,2,+2C=Si+2CO,BSiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,CSiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,DSiO,2,+CaCO,3,=CaSiO,3,+CO,2,4下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是（）,A.烧碱溶液 B.浓硫酸,C.HF氢氟酸 D.碳酸钠溶液,B,B,C,1.将过量的CO,2,分别通入：CaCl,2,溶液；Na,2,SiO,3,溶液；Ca(OH),2,溶液；饱和Na,2,CO,3,溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 (),A B,C D,B,高温,高温,思考题,下列说法错误的是（,）A.SiO,2,是二氧化硅的化学式 B.SiO,2,晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体 C,.SiO,4,四面体只存在于二氧化硅晶体中,D.沙子里含无定形二氧化硅 E.石英就是水晶 F.,SiO,2,从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO,2,的立体网状结构和它在自然界的广泛存在,C D E,再见,