第四章第一节_无机非金属材料的主角.ppt

湖南省长沙市一中卫星远程学校 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 你知道硅谷吗 你知道硅谷吗 高技术产业开发区 电子技术研究中心 计算机生产的重要基地 位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端 你知道硅谷吗 高技术产业开发区 电子技术研究中心 计算机生产的重要基地 位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端 你知道硅谷吗 高技术产业开发区 电子技术研究中心 计算机生产的重要基地 位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端 Si元素在地壳中的含量排在第几位 你知道吗 湖南省长沙市一中卫星远程学校 锦绣中华 在地壳中硅的含量为26 3 仅次于氧 硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石 沙子和土壤 约占地壳质量的90 以上 在无机非金属材料中 硅一直扮演中主要角色 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 Si 最外层电子数是4 碳也是 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 Si 最外层电子数是4 碳也是 思考2 碳 硅原子主要显几价 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 Si 最外层电子数是4 碳也是 思考2 碳 硅原子主要显几价 正四价 4价 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 Si 最外层电子数是4 碳也是 思考2 碳 硅原子主要显几价 正四价 4价 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 思考3 比较碳 硅亲合氧的能力 Si 最外层电子数是4 碳也是 思考2 碳 硅原子主要显几价 正四价 4价 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 思考1 硅原子最外层电子数是多少 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同 思考3 比较碳 硅亲合氧的能力 一 二氧化硅 一 二氧化硅 12 一 二氧化硅 12 结晶形 一 二氧化硅 12 结晶形 无定形 一 二氧化硅 12 结晶形 无定形 硅石 晶体二氧化硅 晶 晶体二氧化硅 无定形二氧化硅 晶 SiO2的结构 SiO2的结构 正四面体空间网状结构硅氧原子比例 1 2没有SiO2分子存在 只存在硅氧原子 其性质主要与结构有关 正四面体空间网状结构 SiO2的结构 正四面体空间网状结构硅氧原子比例 1 2没有SiO2分子存在 只存在硅氧原子 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 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 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术 不用开刀 湖南省长沙市一中卫星远程学校 透过图片思考 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 不溶于水 熔沸点比较高 硬度比较大 1 物理性质 一 二氧化硅 思考 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 你知道为什么吗 思考 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 你知道为什么吗 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3 使瓶塞和瓶口粘在一起 一 二氧化硅 2 化学性质 是酸性氧化物 一 二氧化硅 2 化学性质 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 是酸性氧化物 一 二氧化硅 2 化学性质 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 高温 是酸性氧化物 一 二氧化硅 2 化学性质 不能与水反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 高温 是酸性氧化物 一 二氧化硅 2 化学性质 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 2 化学性质 一 二氧化硅 特性 与氢氟酸反应 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 2 化学性质 一 二氧化硅 特性 与氢氟酸反应 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 2 化学性质 一 二氧化硅 特性 与氢氟酸反应 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 高温 电炉 2 化学性质 一 二氧化硅 特性 与氢氟酸反应 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 工业上用此反应制备粗硅 这就是 从沙滩到用户 高温 电炉 2 化学性质 一 二氧化硅 弱氧化性 特性 与氢氟酸反应 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么关系 工业上用此反应制备粗硅 这就是 从沙滩到用户 高温 电炉 2 化学性质 一 二氧化硅 随堂练习 随堂练习 随堂练习 随堂练习 随堂练习 随堂练习 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 气态 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 固态 气态 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 固态 熔沸点低 气态 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 不反应 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O 不反应 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 高温 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 高温 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 SiO2 4HF SiF4 2H2O 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 高温 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 SiO2 4HF SiF4 2H2O 人工降雨 灭火等 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 高温 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 Na2O Na2CO3 CO2 CaO CaCO3 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 固态 熔沸点低 气态 熔沸点高 硬度大 SiO2 4HF SiF4 2H2O 人工降雨 灭火等 装饰 石英坩埚 光纤等 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 高温 探究实验4 1 二 硅酸 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 同时有白色胶状沉淀产生 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硅酸 c 先形成硅酸溶胶 后形成硅酸凝胶 d 静置则形成硅酸沉淀 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 同时有白色胶状沉淀产生 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 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硅酸 c 先形成硅酸溶胶 后形成硅酸凝胶 d 静置则形成硅酸沉淀 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 同时有白色胶状沉淀产生 SiO32 2H H2SiO3 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 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硅酸 c 先形成硅酸溶胶 后形成硅酸凝胶 d 静置则形成硅酸沉淀 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 同时有白色胶状沉淀产生 问题1 怎样以石英 SiO2 为主要原料制取硅酸 硅酸的酸性比盐酸弱 那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢 请你设计一个实验论证你的推断 问题2 问题1 怎样以石英 SiO2 为主要原料制取硅酸 硅酸的酸性比盐酸弱 那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢 请你设计一个实验论证你的推断 问题2 可溶性硅酸盐与CO2反应生成不溶于水的硅酸 问题1 怎样以石英 SiO2 为主要原料制取硅酸 硅酸的酸性比盐酸弱 那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢 请你设计一个实验论证你的推断 问题2 可溶性硅酸盐与CO2反应生成不溶于水的硅酸 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 小结 性质 不溶于水 极弱酸 酸性比碳酸还弱 小结 性质 不溶于水 极弱酸 酸性比碳酸还弱 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 H2O 小结 性质 不溶于水 极弱酸 酸性比碳酸还弱 制法 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 H2O 小结 性质 不溶于水 极弱酸 酸性比碳酸还弱 制法 SiO32 2H H2SiO3 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 H2O 小结 性质 不溶于水 极弱酸 酸性比碳酸还弱 制法 SiO32 2H H2SiO3 SiO32 H2O CO2 H2SiO3 CO32 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 H2O 小结 性质 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 常常用做干燥剂 用途 三 硅酸盐 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 三 硅酸盐 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 1 硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 其水溶液俗称为水玻璃 可制备硅胶 木材防火剂等 三 硅酸盐 放入蒸馏水 现象 结论 放入Na2SiO3溶液 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 1 硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 其水溶液俗称为水玻璃 可制备硅胶 木材防火剂等 实验4 2 三 硅酸盐 放入蒸馏水 现象 结论 水份蒸发后燃烧 放入Na2SiO3溶液 水份蒸发后不燃烧 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 1 硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 其水溶液俗称为水玻璃 可制备硅胶 木材防火剂等 实验4 2 三 硅酸盐 放入蒸馏水 现象 结论 水份蒸发后燃烧 放入Na2SiO3溶液 水份蒸发后不燃烧 水份蒸发后 失去防火作用 防火效果好用作防火剂 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 1 硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 其水溶液俗称为水玻璃 可制备硅胶 木材防火剂等 实验4 2 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 3MgO CaO 4SiO2 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 3MgO CaO 4SiO2 K2O Al2O3 6SiO2 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 3MgO CaO 4SiO2 K2O Al2O3 6SiO2 CaO Na2O 6SiO2 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 3MgO CaO 4SiO2 K2O Al2O3 6SiO2 CaO Na2O 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 Na2O SiO2 3MgO CaO 4SiO2 K2O Al2O3 6SiO2 CaO Na2O 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 SiO2 H2O 2 硅酸盐组成表示 三 硅酸盐 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 3 硅酸盐产品 三 硅酸盐 硅酸盐产品简介 碳化硅 金刚砂 SiC 硬度大 硅钢 高导磁性 硅橡胶 良好的弹性 分子筛 吸附剂 催化剂 传统无机非金属材料 陶瓷 玻璃 水泥 新型无机非金属材料 新型陶瓷 高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷