高中化学必修一第四章第一节硅(人教版).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 非金属元素在地壳中的含量 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 约占地壳总量的90 以上 豪门二杰 碳 硅 碳 统治了有机界 碳是构成有机物的主要元素 硅 统治了无机矿物界 硅是构成岩石与许多矿物的基本元素 思考1 碳 硅原子最外层电子数是多少 Si 碳 硅原子最外层电子数是4 思考2 碳 硅原子主要显几价 正四价 4价 一 硅的存在和结构 1 硅的存在 1 硅在地壳中的含量仅次于氧 为26 3 2 硅是一种亲氧元素 主要以氧化物及硅酸盐的形式存在 2 硅的结构 正四价 归纳总结 3 主要物理性质晶体硅结构类似金刚石 灰黑色 硬而脆有金属光泽的固体熔点 沸点高硬度大 4 化学性质 不活泼 1 常温下 Si 2F2 SiF4 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 注 其它氧化剂 如Cl2 O2 H2SO4 HNO3等常温下都不与硅起反应 2 加热时 与某些非金属反应 5 工业制粗硅 粗硅提纯 Si 2Cl2 SiCl4 SiCl4 2H2 Si 4HCl 6 用途 高纯硅 半导体材料 合金 变压器铁芯 含硅4 的钢有导磁性 耐酸设备 含硅15 左右的钢有耐酸性 太阳能电池 电脑芯片等 练习 能溶解硅且能放出氢气的是 A 浓盐酸B 稀硫酸C 氢氟酸D 浓烧碱 C D 二 二氧化硅和硅酸 思考1 什么是硅石 石英 水晶 玛瑙 讨论 试画出由硅石开始分类的树状分布图 硅石 结晶形 石英 无定形 硅藻土 水晶 玛瑙 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 物理性质 难溶于水 熔点高 硬度大 化学性质 化学性质很稳定 不活泼 原因 SiO2的这些性质主要与它的结构有关 SiO2是正四面体的空间网状结构 因此性质很稳定 1 二氧化硅的存在 结晶形 无定形 石英 水晶 玛瑙 硅藻土2 SiO2晶体结构 正四面体的空间网状结构3 物理性质 难溶于水 熔点高 硬度大 4 SiO2的化学性质 性质稳定 不活泼 二 二氧化硅 归纳总结 难溶于水 不与水反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 是酸性氧化物 SiO2 CaO CaSiO3 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 高温 SiO2的化学性质 与氢氟酸反应 特性 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 实验室有六种试剂 根据它们各自的性质 必须选择适当的试剂瓶盛放 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线 试剂二氧化硅氢氧化钠溶液硝酸银晶体氢氟酸浓硫酸氯水 试剂瓶细口磨口塞广口瓶棕色细口磨口塞细口橡皮塞棕色广口瓶细口塑料瓶 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着 6 二氧化硅的用途制光导纤维 水晶制品 石英制品 三 硅酸 H2SiO3 实验1 向饱和Na2SiO3溶液中 滴入酚酞 再滴入稀盐酸 现象 结论 方程式 滴入酚酞溶液呈红色 滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生 Na2SiO3呈碱性 硅酸难溶于水 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 思考 怎样由石英制取硅酸 思考 将CO2通入Na2SiO3溶液中的现象 现象 有白色胶状沉淀生成 方程式 Na2SiO3 H2O CO2 H2SiO3 Na2CO3 结论 硅酸是一种很弱的酸 酸性比碳酸还弱 硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶 称为 硅胶 是一种常用的干燥剂 2 性质 a 硅酸 原硅酸都不溶于水 属于弱酸 其酸性比碳酸弱 Na2SiO3 CO2 2H2O Na2CO3 H4SiO4 b 不稳定性 H4SiO4 H2SiO3 H2O 易 Na2SiO3 2HCl H2O 2NaCl H4SiO4 归纳总结 1 制法 C 吸附性 四 硅酸盐 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 最简单的硅酸盐是硅酸钠 Na2SiO3 其水溶液俗称为水玻璃 可用作肥皂填料 木材防火剂等 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 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 t 硅酸盐产品简介 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 超导陶瓷等 阅读课本79页科学视野 高压钠灯 透明氧化铝陶瓷 生物陶瓷应用 用高温结构陶瓷做的发动机叶片 用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成 阅读资料卡片 要领 两边原子个数守恒格式 金属氧化物 二氧化硅 水顺序 金属按活动顺序表 拆分原则 练习 如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉 CaMg3Si4O12长石 KAlSi3O8普通玻璃 CaNa2Si6O14黏土 Al2 Si2O5 OH 4 3MgO CaO 4SiO2 K2O Al2O3 6SiO2 CaO Na2O 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 四 硅酸盐1 硅酸钠 水溶液俗称水玻璃 可做肥皂填料 木材防火剂及黏胶剂 2 粘土 化学成分主要是 Al2Si2O5 OH 4 土壤胶体一般带负电荷 具有保肥能力 3 水泥 玻璃 陶瓷4 新型陶瓷 结构陶瓷 超导陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 生物陶瓷 5 氧化物表示形式 归纳总结 A BD C 1 下列物质中属于纯净物的是 A Na2CO3 10H2OB 水泥C 纯净的盐酸D 普通玻璃 2 下列叙述正