高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅（学案课件）必修一无机非金属材料的主角硅.ppt

1 无机非金属材料的主角 硅 一 硅的概况1 在地壳中含量第二 氧硅铝铁2 存在 没有游离态 只有化合态 主要以氧化物和硅酸盐的形式存在 3 分布 自然界中分布广泛 是构成矿物和岩石的基本元素 如图 3 4 硅的原子结构 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 碳是构成有机物的主要元素 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 二 二氧化硅和硅酸 硅是一种亲氧元素 在自然界中它总是与氧相互化合的 与碳不同 存在形式 氧化物硅酸盐 1 二氧化硅 sio2 石英晶体是结晶的sio2 无色透明的叫做水晶 具有彩色环带状或层状的叫玛瑙 7 玛瑙 水晶 sio4 四面体结构 网状结构决定了sio2具有优良的物理和化学性质 2 sio2的结构 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 10 物理性质 化学稳定性 硬度大 熔点高 难溶于水纯净的sio2晶体无色透明 很稳定 根据sio2的存在和应用 请你分析以下问题 sio2具有哪些物理性质 化学稳定性如何 你的根据是什么 sio2这些性质是由什么决定的 3 二氧化硅的化学性质 与碱性氧化物反应 1 酸性氧化物 与强碱反应 sio2 2naoh na2sio3 h2o 想一想co2的性质 sio2 2oh sio32 h2o 除氢氟酸外不与其它任何酸作用 与氢氟酸 hf 作用 sio2 4hf sif4 2h2o 高温时 想一想 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 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 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 sio2 4hf sif4 2h2o 不反应 2 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不溶于水 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 h2sio3 2naoh na2sio3 2h2o na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 1 硅酸酸性比碳酸还弱 往可可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体可制备硅酸 2 与碱的反应 3 热稳定性 用途 硅酸凝胶经脱水后得到多孔的硅胶 可以作催化剂和干燥剂 1 光纤通讯是光作为信息的载体 让光在无光导纤维中传输 制造光导纤维的基本原料是 a铜b钢c石英d铝 c 2 除去二氧化硅固体中混有的caco3固体 方法正确的是 a加水 过滤b加热c加盐酸 过滤d加naoh溶液 过滤 c 3 co2通入下列各溶液中 不可能产生沉淀的是 a石灰水b饱和碳酸钠溶液c硅酸钠溶液d氯化钙溶液4 下列物质中主要成分不是sio2的是 a水晶b玛瑙c硅石d硅胶5 下列物质中 能够与naoh溶液反应的是 a碳酸钠b硅酸钠c二氧化硅d氢氧化铝 d cd d 6 将过量的co2分别通入 1 cacl2溶液 2 na2sio3溶液 3 ca clo 2溶液 4 饱和na2co3溶液 最终溶液中有白色沉淀的是 a 1 2 3 4 b 2 4 c 1 2 3 d 2 3 b 练习 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 3 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 通常用金属氧化物和二氧化硅的形式表示其组成大多数不溶于水 钾与钠盐易溶 化学性质很稳定 硅酸钠 na2sio3 其水溶液俗称水玻璃 实验4 2 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 制备木材防火剂等的原料 常见硅酸盐材料 陶瓷 以粘土为原料 经心曲温烧结而成 水泥 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石膏 研成细粉就得到普通水泥 玻璃 以纯碱 石灰石和石英为原料 经混合 粉碎 在玻璃窑中熔融制得的 陶瓷 日用器皿 建筑饰材 卫生洁具 玻璃 水泥 具有特殊功能的含硅物质 碳化硅 金刚砂 硅钢导磁性良好 用作变压器铁芯 硅橡胶 分子筛 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 生物陶瓷 人造骨 1 物理性质 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 熔沸点较高 导电性介于导体和绝缘体之间是良好的半导体材料 三 硅单质 2 化学性质 常温下 不活泼 只与氟气 氢氟酸 强碱作用 si 2f2 sif4 si 4hf sif4 2h2 加热下 硅可与许多非金属反应 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 半导体晶体管及芯片的出现 促进了信息技术革命 硅