高一化学无机非金属材料主角-硅.ppt

1 无机非金属材料的主角硅 水晶饰品 玛瑙 陶瓷瓶 晶体硅 硅太阳能电池 硅芯片 石英坩埚 石英光导纤维 水泥 玻璃杯 硅胶干燥剂 硅橡胶制品 3 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 4 硅的概况在地壳中含量第二 氧硅铝铁 5 硅的存在与分布 存在 没有游离态 只有化合态分布 在自然界中主要以氧化物及硅酸盐形式存在 在自然界中分布广泛 是构成矿物和岩石的基本元素 6 1 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 一 硅 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 7 2 硅的性质 硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 熔点 沸点都很高 硬度大的固体 导电性介于导体和绝缘体之间 物理性质 8 硅的工业制法 化学性质 常温下化学性质不活泼 只能跟F2 HF和NaOH溶液反应 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 9 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 硅的用途 10 练习 有一粗铝 含铁和硅两种杂质 取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中 放出等量的H2 则该粗铝中铁和硅的关系正确的是 物质的量之比为1 1B 物质的量之比为2 1C 质量之比为4 1D 质量之比为2 1 11 1 二氧化硅 SiO2 石英 硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的 其本质是含水的非晶质SiO2 水晶 石英 玛瑙 沙子 二 二氧化硅和硅酸 12 SiO4 四面体结构 正四面体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 二氧化硅的结构 13 物理性质 化学稳定性 硬度大 熔点高 难溶于水 很稳定 根据SiO2的存在 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 14 二氧化硅的化学性质 1 与氢氟酸反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 2 与碱性氧化物反应 刻蚀玻璃 注 不能与其它任何酸反应 15 雕花玻璃 16 在玻璃表面涂上一层石蜡 17 在石蜡上雕刻出花纹 向挖空部分加少量氢氟酸 18 洗掉酸并去掉石蜡 19 3 与强碱反应 SiO2 2OH SiO32 H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 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 20 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 21 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 22 2 在一定条件下 既能跟二氧化碳反应 又能跟二氧化硅反应的物质是Na2CO3溶液B 浓硫酸C NaOH溶液D 碳 3 烧融烧碱应选用的器皿是 石英坩埚B 普通玻璃坩埚C 生铁坩埚D 陶瓷坩埚 练习 23 2 硅酸 H2SiO3 很弱的酸 酸性比碳酸还弱 难溶于水 性质稳定 易被强碱腐蚀 发生酸碱中和反应 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 24 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 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 如何证明硅酸的酸性比碳酸还弱 25 简介 硅胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶 经充分洗涤 干燥 脱水后形成的多孔状固体 对水等物质有极强的吸附作用 是很好的干燥剂 吸附剂以及催化剂载体 26 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 用途 木材防火剂 制备硅胶 27 硅酸盐的丰富性和多样性 人面鱼纹盆 28 29 30 31 陶瓷 日用器皿 建筑饰材 卫生洁具 32 玻璃 普通玻璃 Na2O CaO 6SiO2 33 水泥 以黏土和石灰石为