福建省福清市高一化学 《第一节无机非金属材料的主角硅》课件 新人教版.ppt

第四章非金属及其化合物 发现 非金属位于元素周期表的什么位置 它们与人类的生存环境 生活和生产有何关系 1无机非金属材料的主角 硅 一 硅的原子结构 单质及用途 存在 二 二氧化硅和硅酸 三 硅酸盐 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 硅的化合物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 硅的分布与存在 存在 没有游离态 只有化合态分布 自然界中分布广泛 在地壳中居第二位 仅次于氧 是构成矿物和岩石的基本元素 一 硅 1 硅的原子结构 元素周期表 第三周期第 a族 碳是构成有机物的主要元素 硅和碳一样 其原子既不易失去又不易得到电子 主要形成四价的化合物 碳族元素在元素周期表中的位置 csigesnpb a 周期 硅单质 硅的性质 2 硅单质 硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 晶体硅的结构类似于金刚石 熔点 1410 和沸点都很高 硬度大 导电性介于导体和绝缘体之间 常温下硅单质的化学性质不活泼 物理性质 原因 硅的工业制法 硅在元素周期表中处于金属与非金属的过度位置 作为良好的半导体材料 硅可用来制造集成电路 晶体管 硅整流器等半导体器件 还可以制成太阳能电池 可制成有良好导磁性 耐酸性的合金 硅的用途p68 半导体晶体管及芯片的出现 促进了信息技术革命 大规模集成电路 太阳能电池 二 二氧化硅和硅酸 存在形式 1 二氧化硅 sio2 硅石 天然 结晶形 无定形 约占地壳质量的12 科学视野 纯净的sio2晶体叫做水晶 石英 具有彩色环带状或层状的叫玛瑙 二氧化硅 因为在二氧化硅晶体中 每一个硅si周围结合4个o 同时每个o与2个si结合 因此它是si与o按1 2的原子个数比组成的具有空间网状结构的晶体 sio4 四面体不仅存在于sio2晶体中 而且存在于所有硅酸盐矿石中 决定了sio2具有优良的物理和化学性质p63 存在广泛 应用广泛的二氧化硅 用途 制光导纤维 电子工业重要部件 光学仪器 耐高温化学仪器 利用石英晶体制造石英电子表 石英钟等 思考与交流 p64 物理性质 化学稳定性 硬度大 熔点高 难溶于水 很稳定 二氧化硅与二氧化碳的比较 均属于酸性氧化物 co2 cao caco3 co2 2naoh na2co3 h2o sio2 2naoh na2sio3 h2o co2 h2o h2co3 不反应 二氧化硅的化学性质 可以与碱和碱性氧化物反应与氢氟酸反应 腐蚀玻璃 sio2 2oh sio32 h2o sio2 4hf sif4 2h2o 讨论 为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 sio2 2oh sio32 h2o 因为碱液会跟玻璃塞中的sio2反应 生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起 1 硅酸 h2sio3 硅酸 h2sio3 很弱的酸 酸性比碳酸还弱 溶解度很小 如何制得硅酸 能用sio2与水反应制得吗 为什么 由于sio2不容于水 所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的 实验4 1 溶液呈红色 加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时 有透明的硅酸凝胶产生 硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的 硅胶的制取和用途p64 65 三 硅酸盐 硅酸盐是由硅 氧和金属组成的化合物的总称 结构复杂 一般不溶于水 化学性质很稳定 硅酸钠 na2sio3 其水溶液俗称水玻璃 实验4 2 作木材防火剂 作肥皂填料黏胶剂 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 p66 土壤与si及al的关系 硅酸钠可用作肥皂填料 木材防火剂及黏胶剂 科学视野 生物陶瓷 结构陶瓷 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 硅酸盐组成表示 资料卡片 硅酸钠 na2sio