高中化学 4.1 无机非金属材料的主角 硅课件1 新人教版必修1.pptVIP

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 硅在地壳中的含量为26 3 仅次于氧 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 约占地壳质量的90 以上 在无机非金属材料中 硅一直扮演着主要的角色 硅及其化合物都有哪些性质和用途呢 美国硅谷 1 掌握si sio2 h2sio3的主要性质 重点 2 认识si sio2 h2sio3的用途 3 了解硅酸盐的主要性质 无定形 硅藻土 天然的sio2 1 二氧化硅 sio2 1 二氧化硅的存在 一 二氧化硅和硅酸 结晶形 石英晶体 水晶玛瑙 2 二氧化硅的结构 sio2是由si和o按1 2的比例组成的立体空间网状结构 没有sio2分子存在 只存在硅 氧原子 sio2的晶体结构图 科学视野 石英研钵 光导纤维 3 二氧化硅的用途 坩埚 水晶 根据sio2的存在和用途 请你分析以下问题 sio2具有哪些物理性质 化学稳定性如何 将你的认识写在下面的横线上 并与同学交流 物理性质 化学稳定性 不溶于水硬度大熔点高 很稳定 思考与交流 sio2 2naoh na2sio3 h2o 4 sio2的化学性质 酸性氧化物 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 提示 因为玻璃中含有sio2 会与naoh溶液反应生成硅酸钠 使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开 想一想 特性sio2 4hf sif4 2h2o 氢氟酸 hf 是唯一能与sio2反应的酸 此反应常用于刻蚀玻璃 由于sio2既可与碱反应 也可与氢氟酸反应 所以sio2为两性氧化物 这种说法是否正确 提示 这种说法不正确 sio2虽然能与氢氟酸反应 但产物sif4不是盐 所以sio2只是酸性氧化物 想一想 与盐反应 弱氧化性 2 硅酸 h2sio3 1 制取 制取原理 较强酸制较弱酸 现象 滴入酚酞后溶液变为红色 再滴入稀盐酸 溶液由红色变浅至无色 同时有白色胶状物质产生 化学方程式 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 分析以上制取原理 若将co2通入na2sio3溶液中有何现象 提示 碳酸的酸性强于硅酸的酸性 提示 有白色胶状沉淀产生 由于碳酸的酸性强于硅酸 所以会发生反应 na2sio3 h2o co2 na2co3 h2sio3 想一想 h2sio3 2naoh na2sio3 2h2o 不稳定 受热易分解 2 化学性质 弱酸性 只能与强碱发生中和反应 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶 经干燥脱水就形成硅酸干胶 称为 硅胶 常常用作干燥剂 也可用作催化剂的载体 3 用途 硅酸盐结构复杂 一般不溶于水 化学性质很稳定 1 最简单的硅酸盐 硅酸钠 na2sio3 其水溶液俗称水玻璃 是制备硅胶和木材防火剂等的原料 还可以作为矿物胶 硅酸盐是由硅 氧和金属元素组成的化合物的总称 二 硅酸盐 硅酸钠的性质实验取两个小木条或滤纸条 分别放入蒸馏水和na2sio3饱和溶液中 使之充分吸湿 浸透 取出稍沥干 不再滴液 后 同时分别放置在酒精灯外焰处 观察现象 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 1 玻璃 普通玻璃 以纯碱 na2co3 石灰石和石英 sio2 为原料 经混合 粉碎 在玻璃窑中熔融制得 na2co3 sio2 na2sio3 co2 caco3 sio2 casio3 co2 主要成分 na2sio3 casio3 sio2 na2o cao 6sio2 2 硅酸盐工业 有关反应的化学方程式 高温 高温 以黏土和石灰石为主要原料 经研磨 混合后在水泥回转窑中煅烧 再加入适量石膏 研成细粉就得到水泥 石膏的作用是调节水泥硬化速度 2 水泥 3 传统硅酸盐陶瓷 传统硅酸盐陶瓷是以黏土为原料 经高温烧结而成 日常生活中常见的陶瓷有日用器皿 建筑饰材 卫生洁具等 4 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 硅橡胶最好的既耐高温又耐低温的橡胶 分子筛具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 1 硅的存在和状态 1 在自然界中硅元素只有化合态 无游离态 2 与碳相似 单质硅也有晶体硅和无定形硅 2 物理性质 单质硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔沸点较高 三 硅单质 晶体硅是良好的半导体材料 3 化学性质 在常温下 硅的化学性质不活泼 除氟气 氢氟酸和强碱外 硅不跟其他物质如氧气 氯气 硫酸 硝酸等起反应 sio2 2c si 2co 高温 粗硅提纯 si 2cl2 sicl4 高温 sicl4 2h2 si 4hcl 高温 4 工业制粗硅 5 硅的用途 硅芯片是各种计算机 微电子产品的核心 硅太阳能电池 一 sio2和h2sio3 sio2 酸性氧化物可以与hf反应h2sio3 比碳酸还弱的酸 三 单质硅结构与金刚石的相似 二 硅酸盐工业 1 下列说法正确的是 a 二氧化硅溶于水显酸性b 二氧化碳通入水玻璃 na2sio3的水溶液 可以得到原硅酸c 因为高温时 二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳 所以硅酸的酸性比碳酸强d 二氧化硅是酸性氧化物 它不溶于任何酸 b 2 硅酸钠溶液俗称水玻璃 呈碱性 下列物质中 能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是 a 浓硫酸b 水玻璃c 氢氟酸d苛性碱 a 3 将过量的co2分别通入 cacl2溶液 na2sio3溶液 ca oh 2溶液 饱和na2co3溶液 最终