无机非金属材料硅教学课件PPT.ppt

非金属及其化合物 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 周海燕东方市铁路中学 在美国旧金山 有个最大的高科技工业园区 称之为 硅谷 它是现代电子工业和计算机发展的基地 这说明硅在电子工业革命中起着非常重要作用 以硅为基础而制成的晶体管是计算机的心脏 硅在电子工业中重要作用 用途 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间 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 利用硅的半导体性能 制成光电池 将光能转化为电能 电脑的中央处理器 cpu 硅芯片的使用 使计算机的体积已缩小到笔记本一样大小了 硅的用途非常广泛 可用来制造集成电路 晶体管 等半导体器件 还可以制太阳能电池 硅芯片 1 思考4 常温下 单质碳 硅的化学性质都不活泼 为什么碳在自然界中有稳定的单质 金刚石 存在 而硅却没有 说明了什么 单质硅的化学性质虽然稳定 但硅是一种亲氧元素 硅原子和氧原子的结合非常牢固 形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固 硅氧键一旦形成就很难被破坏 所以 自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在 没有游离态的硅 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 岩石 沙子 土壤 水晶 晶体二氧化硅 玛瑙 玛瑙 无定形二氧化硅 硅藻土中国硅藻土资源丰富 全国10个省 区 有硅藻土矿产出 探明储量的矿区有354处 总保有储量矿石3 85亿吨 仅次于美国 居世界第2位 在地区分布上 以吉林最多 占全国储量的54 8 云南 福建 河北等地次之 主要用作装饰 石英坩埚 光纤 二氧化硅的用途 二氧化硅用来制光导纤维 光导纤维就是比头发丝还细的 能传导光信号的玻璃丝 制造光导纤维的材料就是二氧化硅 光导纤维主要用于通讯 传感 测量等 光纤通讯的优点就是通信容量大 2o根光导纤维可每天通话7 6万人次 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 小结 用途 制光导纤维 石英玻璃制化学仪器 石英表 石英钟 水晶制光学仪器和工艺品 玛瑙制精密轴承和装饰品 思考 为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别 si o 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 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 立体网状结构决定了sio2具有优良的物理和化学性质 1 物质结构决定性质 化学稳定性 思考与交流 很稳定不活泼 5 化学性质 2 不能与水反应 sio2 cao sio2 2naoh na2sio3 h2o 高温 1 是酸性氧化物 casio3 返回 问题 大家知道玻璃花雕刻艺术和我们化学有什么深厚的合作关系吗 这些画是怎么刻成的吗 3 不与酸反应 除氢氟酸以外 sio2 4hf sif4 2h2o 4 在高温下与碳酸盐的反应 工业上制玻璃的主要反应 sio2 na2co3 co2 na2sio3 高温 sio2 caco3 co2 casio3 高温 5 化学性质 5 弱氧化性 sio2 2c si 2co 高温 工业上用此反应制备粗硅 这就是 从沙滩到用户 5 化学性质 下列物质的变化 不能通过一步化学反应完成的是 a co2 h2co3b sio2 na2sio3c na2o na2co3d sio2 h2sio3 d 1 2 硅酸 h2sio3 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 同时有白色胶状物质产生 a na2sio3溶液呈碱性 b 可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白色胶状沉淀硅酸 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 1 制取 较强酸制较弱酸 反应原理是什么 1 结论 硅酸可通过制得 可溶性硅酸钠和盐酸 问题 那么硫酸可以吗 把二氧化碳通入硅酸钠溶液可以制得硅酸吗 硅酸酸性弱于碳酸 巩固练习 下列说法正确的是 a sio2是酸性氧化物 所以可以和碱反应 不和任何酸反应 b co2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸c 硅酸钠是盐溶液 所以水溶液与酚酞不变红d sio2跟水反应可得硅酸 b 1 硅酸性质及用途 硅酸不稳定生成的硅酸逐渐聚合而形成 当硅酸的浓度较大时就会形成硅酸 硅酸凝胶经过 就形成硅胶 硅胶的用途 加热 硅酸溶胶 能流动 凝胶 不能流动 干燥脱水 干燥剂 吸水 常用袋装食品 瓶装药品等的干燥剂 吸附剂 多孔 催化剂的载体 h2sio3 h2o sio2 1 地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是 a 熔点很高b 与水反应生成对应的酸c 可与烧碱反应生成盐d 坚硬2 下列各组物质有关性质关系的比较 正确的是 a 溶解