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第一课时,第四章非金属及其化合物,新课标人教版高中化学必修1,第一节 无机非金属材料的主角-硅,非金属元素在地壳中的含量,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、约占地壳总量的90%以上。,豪门二杰-碳、硅,碳-统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,思考1：碳、硅原子最外层电子数是多少？,Si,碳、硅原子最外层电子数是4,思考2：碳、硅原子主要显几价？,正四价（+4价）,思考3：阅读资料卡片，比较碳、硅亲合氧的能力。, 碳、硅都是亲氧元素。 硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。,一、硅的存在和结构：,1、硅的存在： (1)硅在地壳中的含量仅次于氧,为26.3% (2)硅是一种亲氧元素,主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。 2、硅的结构：,正四价,归纳总结,3、主要物理性质 结构类似金刚石，灰黑色、硬而脆 有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大,4、化学性质：,不活泼,(1)常温下：(知识介绍）,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4 +2H2,Si+ 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2,注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、 HNO3等常温下都不与硅起反应。,(2)加热时：与某些非金属反应,5、工业制粗硅：,粗硅提纯 *,Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2=Si+4HCl,6、用途：,高纯硅：半导体材料。,合金,变压器铁芯 （含硅4%的钢有导磁性）,耐酸设备 （含硅15%左右的钢有耐 酸性）,电脑的中央处理器（CPU）,二、二氧化硅和硅酸,思考1：什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？,讨论：试画出由硅石开始分类的树状分布图,硅石,结晶形（石英）,无定形（硅藻土）,水晶,玛瑙,思考:二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的？,物理性质：,难溶于水，熔点高，硬度大。,化学性质：,化学性质很稳定，不活泼,原因：,SiO2的这些性质主要与它的结构有关，,SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定,1、二氧化硅的存在： 结晶形、无定形：石英、水晶、玛瑙、硅藻土 2、 SiO2晶体结构： 正四面体的空间网状结构 3、物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。 4、SiO2的化学性质性质稳定, 不活泼,二、二氧化硅,归纳总结,练习,能溶解硅且能放出氢气的是 （ ） A、浓盐酸 B、稀硫酸 C、氢氟酸 D、浓烧碱,C、D,难溶于水，不与水反应,不与酸反应：除氢氟酸以外（特性）,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,是酸性氧化物,SiO2 + CaO = CaSiO3,SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O,高温,5、SiO2和CO2比较,思考： 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶
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