无机非金属材料的主角---硅.ppt

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 第一课时 二氧化硅 1 了解硅元素在地壳中的存在 2 了解二氧化硅的存在 知道硅石 石英 水晶 玛瑙与SiO2的关系 3 了解SiO2的空间网状结构 4 掌握SiO2的物理及化学性质 5 知道二氧化硅的一些重要用途 学习目标 硅元素在地壳中的含量约为仅次于 是构成和的基本元素 硅元素在自然界中只以态存在 硅原子最外层有个电子 主要形成价的化合物 硅的和构成了地壳中大部分的岩石 沙子和土壤 约占地壳质量的90 以上 26 3 氧 矿物 岩石 化合 4 4 氧化物 硅酸盐 硅元素在自然界的存在形态 一 硅石 硅矿山 二氧化硅 二 SiO2 SiO2 晶体形 无定形 硅石 石英 水晶 玛瑙 水晶 玛瑙 1 二氧化硅的存在 水晶 晶体二氧化硅 玛瑙 玛瑙 晶体二氧化硅 沙子中含有微小的二氧化硅晶体 无定形二氧化硅 小知识 你能写出下列物质的成分或主要成分的化学式吗 金刚石 水晶 玛瑙 红 蓝宝石 SiO2 C Al2O3 Si O 二氧化硅的晶体结构示意图 SiO2是Si O原子按的比例构成的正四面体的立体网状结构 类似于 2 二氧化硅的结构 1 2 金刚石 纯净的二氧化硅是的晶体 熔沸点 硬度 于水 3 二氧化硅的物理性质 能否根据二氧化硅的结构及存在推测其物理性质 无色透明 较高 较大 不溶 1 具有酸性氧化物的性质 4 二氧化硅的化学性质 因为玻璃中含有SiO2 会与NaOH反应生成有粘合性的硅酸钠 使瓶塞打不开 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 SiO2 2OH SiO32 H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 硅酸钠 粘合剂 与强碱反应生成盐和水 通常情况下较 不与氧气 水 一般的酸等反应 属于氧化物 稳定 酸性 高温 SiO2 CaO CaSiO3 与碱性氧化物反应生成盐 2 不能与水反应 能否用SiO2与水反应制取硅酸 H2SiO3 实验室保存氢氟酸 应该使用什么试剂瓶 3 不与酸反应 除氢氟酸以外 SiO2 4HF SiF4 2H2O 因氢氟酸会腐蚀玻璃所以应保存在塑料瓶中 想一想 这些漂亮玻璃杯图案是怎么雕刻上去的呢 4 弱的氧化性 SiO2 2C Si 2CO 高温 工业上用于制取硅 该反应有何应用 SiO2 3C SiC 2CO 高温 金刚砂 4 4 5 在高温下与一些碳酸盐反应 SiO2 Na2CO3 CO2 Na2SiO3 高温 SiO2 CaCO3 CO2 CaSiO3 高温 应用 工业上生产玻璃的主要反应 高温 高温 高温 SiO2 Na2CO3 CO2 Na2SiO3 高温 SiO2 CaCO3 CO2 CaSiO3 高温 讨论1 SiO2既能与NaOH溶液反应 又能与氢氟酸反应 SiO2属于两性氧化物吗 两性氧化物与酸或碱反应均生成盐和水 而SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4是气体 所以SiO2不是两性氧化物 讨论2 为什么SiO2和CO2的物理性质相差较大 结构不同 三 二氧化硅的用途由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然界的广泛存在 因此从古到今都被人类广泛地应用 沙子可以用做建筑材料 水晶 玛瑙 加工饰品 纯净的二氧化硅用来制 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 一对光纤上可同时传送3万门电话 光导纤维 光导纤维 光学纤维胃镜 制作石英坩埚 1 关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物 下列说法正确的是 A 可溶于水 显酸性B 化学性质不活泼C 是酸性氧化物 不与任何酸反应D 熔沸点较低 物理性质类似于CO2 B 2 SiO2属于酸性氧化物的理由主要是 A 硅是非金属元素B SiO2对应的水化物是弱酸C SiO2能与强碱反应生成盐和水D SiO2不能与酸反应 C 3 指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用 在A D选项中选择正确答案填入括号内 1 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 2 SiO2 2C Si 2CO 3 SiO2 3C SiC 2CO 4 SiO2 4HF SiF 2H2O A 作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B 弱氧化性C 酸性氧化物的通性D 未参加氧化还原反应 C B D A D 4 D 6 要除去SiO2中的CaO