《无机非金属材料的主角-硅》课件

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 Si元素在地壳中的含量排在第几位 知识窗 硅在地壳上的含量仅次于氧 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的90 以上 锦绣中华 思考 讨论 i原子结构相似 那么 i性质一样么 C Si 一 硅单质 1 存在 2 物理性质 导电性介于导体和绝缘体之间 在自然界中 没有游离态的硅 只有化合态的硅 单质硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅的结构类似于金刚石 熔点 1410 和沸点都很高 硬度大 3 化学性质 在常温下 硅的化学性质可归纳为 亲氟亲碱 即常温下可以和F2 HF NaOH溶液反应 但与O2 Cl2 H2SO4 HNO3都不反应 所以常温下硅单质的化学性质不活泼 Si O2 SiO2Si Cl2 SiCl4 Si F2 SiF4Si HF SiF4 H2 Si 2NaOH H2O NaSiO3 2H2 常温下 加热时 4 制法 SiO2 2C Si 2CO 高温 硅单质 5 用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间 是良好的半导体材料 硅是信息技术的关键材料 硅太阳能电池 电脑的中央处理器 CPU Si 晶体结构 晶体硅 无定形 空间构型 正四面体 物理性质 色 金属光泽 态 灰黑色固体 熔点 高 1410 硬度 大质脆 化学性质 常温下不活泼 与HCL H SO HNO 都不反应常温下只能与 溶液反应 高温下可发生一些列反应 i C SiCSi O2 SiO2Si 2Cl2 SiCl4 用途 半导体材料 光电池材料 信息技术材料 小结 二 二氧化硅 阅读 思考 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的 存在形态有 和 两大类 统称 1 二氧化硅 SiO2 12 结晶形 无定形 硅石 石英 结晶的SiO2 石英 水晶 玛瑙 无色透明 具有彩色环带状或层状的 水晶 玛瑙 二氧化硅的用途 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术 不用开刀 思考与交流 请同学们思考P76的问题并和前后左右的同学进行交流 SiO2具有哪些物理性质 化学稳定性如何 请将你的认识写在下面横线上 物理性质 化学稳定性 坚硬难熔的固体 熔沸点比较高 不溶于水 硬度比较大 纯净SiO2无色透明 常温下非常稳定 SiO2的这些性质是由什么决定的呢 二氧化硅的晶体空间结构 二氧化硅的化学性质 活动与探究 二氧化硅化学性质稳定 能否与HCl H2S04 HN03 HF发生反应 结论 SiO2 4HF SiF4 2H2O 快乐体验 试一试怎样能在玻璃上雕刻花纹 玻璃的主要成分是SiO2 可以与氢氟酸反应 放出气体 设问 CO2和SiO2作为酸性氧化物能与哪些物质反应 2 与碱反应 1 与碱性氧化物反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 实验室盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞 你知道为什么吗 思考 3 SiO2与其他物质的反应 SiO2 Na2CO3 Na2SiO3 CO2 SiO2 CaCO3 CaSiO3 CO2 SiO2 2C Si CO 高温 高温 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 二氧化硅的用途 制晶体硅 石英坩埚 光导纤维 石英手表 光学仪器 耐磨器皿 SiO2 精密仪器轴承 思考 讨论 i原子结构相似 形成的氧化物CO2 SiO2性质却有很大的差别 为什么呢 CO2的存在是以分子形式存在的 SiO2的存在是以原子形式存在的 练习 A B C D E 代表单质或化合物 他们之间的转化关系如图所示 A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质 其晶体结构与金刚是相似 A E 加碳高温 B C 加氧化钙 高温 D H2O 加NaOH 请填空 1 形成单质A的原子结构示意图