高中化学 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料（第1课时）课件1 鲁科版必修1.ppt

1第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时1 了解硅及sio2的主要性质及这些性质在材料中的应用 了解硅在半导体工业 sio2在现代通讯业中的重要作用 1 2 3 了解传统硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产 生活中的重要作用 体会组成材料的物质与材料性能的密切关系 认识新材料的开发对人类生产 生活的重要影响 学会关注与化学有关的社会热点问题 硅 存在 没有游离态 只有化合态 分布 自然界中分布广泛 在地壳中居第二位 仅次于氧 是构成矿物和岩石的基本元素 硅和碳一样 最外层电子数都为4 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 1 请你画出c元素和si元素的原子结构示意图 c的原子结构zxxkw si的原子结构示意图 2 c元素和si元素在化合物中主要的化合价 硅的物理性质单质硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅呈 色 有金属光泽 硬而脆 是良好的半导体材料 一 单质硅与半导体材料 硅 灰黑 半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料 最早使用的半导体材料是锗 目前广泛使用的半导体材料是 1 2 硅的化学性质硅的化学性质不活泼 常温下不与 等发生反应 但在加热时研细的硅能在氧气中燃烧 3 o2 cl2 h2so4 hno3 si o2sio2 硅的用途硅可用来制造 太阳能电池 硅整流器等 硅合金可用来制造变压器铁芯 耐酸设备等 4 集成电路 硅的制备由于自然界中没有单质硅存在 因此我们使用的硅都是从硅的化合物中提取的 5 制粗硅 sio2 2csi 2co 硅及其化合物的性质 1 si的还原性大于c 但c却能在高温下还原出si 2 非金属单质跟碱作用一般无h2放出 但si能跟强碱溶液作用放出h2 化学方程式为si 2naoh h2ona2sio3 2h2 3 非金属单质一般不与非氧化性酸作用 但si能与hf作用 化学方程式为si 4hfsif4 2h2 4 sio2是酸性氧化物 但它不溶于水 不能直接与水作用 制备h2sio3可以利用以下原理 sio2 2naohna2sio3 h2o 2hcl na2sio3h2sio3 2nacl 5 酸性氧化物一般不与酸作用 但sio2能与hf作用 6 无机酸一般易溶于水 但h2sio3难溶于水 7 h2co3的酸性大于h2sio3 所以有na2sio3 co2 h2oh2sio3 na2co3 但在高温下 反应 na2co3 sio2na2sio3 co2 也能发生 8 非金属单质一般为非导体 但si是半导体 特别提醒 1 硅属于非金属元素 但也具有一定的金属性 如可导电 具有金属光泽等 2 导电性 硅 石墨 光导纤维 光缆 二氧化硅广泛存在于自然界中 石英的主要成分为二氧化硅 纯净的二氧化硅晶体呈无色 熔点高 硬度 不溶于水 也不溶于其他一般的溶剂 沙子 二 二氧化硅与光导纤维 二氧化硅的存在与物理性质 1 大 二氧化硅的化学性质 2 1 酸性氧化物的通性 二氧化硅在常温时可以与碱溶液缓慢反应 二氧化硅在高温下可与碱性氧化物反应 2 特性二氧化硅在常温下与氢氟酸反应 sio2 2naohna2sio3 h2o sio2 caocasio3 sio2 4hfsif4 2h2o 用于雕刻玻璃 hf是唯一可以与sio2发生反应的酸 二氧化硅的用途二氧化硅可用于制作石英表中的压电材料和 光导纤维可用于通讯 能量传输 信息处理 遥测遥控 医疗器械等领域 3 光导纤维 思考 为什么二氧化硅和二氧化碳的物理性质有这么大的差别 是结构上的不同 二氧化硅的晶体结构 立体网状结构 二氧化硅与二氧化碳性质比较 与水反应 co2 h2o h2co3 不能 与碱反应 co2 2naoh na2co3 h2o 能 与碱性氧化物反应 co2 na2o na2co3 co2 cao caco3 能 只能与hf反应 气态 熔点低 熔点高硬度大 固态 人工降雨 灭火等 一个盛有naoh的试剂瓶被瓶塞粘住 不能打开 瓶塞被粘住的原因是什么 因为玻璃中含有sio2 会与naoh反应生成有粘合性的硅酸钠 使瓶塞打不开 实验室盛装naoh溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞 2 氢氟酸应如何保存 保存在塑料瓶中 3 为什么可以用玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液 课堂小结 硅位于元素周期表第 a族碳的下方 原子结构图为既不易失去也不易得到电子 主要形成四价化合物 2 二氧化硅 1 二氧化硅是正四面体的空间网状结构 2 二氧化硅的物理性质 难溶于水 熔沸点高 3 二氧化硅的化学性质 稳定 不活泼 同步练习 2 下列物质中能与sio2起化学反应的是 浓h2so4 h2o 盐酸 hf koh溶液 氧化钙a b c d 1 下列元素在自然界中没有游离态存在的是 a碳b氧c硅d氮 c c 3 空气中久置而不会变质的是 a烧碱b过氧化钠c二氧化硅d硅 c 4 下列叙述中 正确的是 a 自然界中存在大量单质硅b 石英 水晶 硅石的主要成分都是二氧化硅c 二氧化硅的化学性质活泼 能跟酸或碱的溶液生化学反应d 自然界中二氧化硅都存在于石英矿中 b 5 下列说法正确的是 a sio2 co2都是酸性氧化物 都能与水反应生成对应的酸b 过量的co2分别通入硅酸钠水溶液和石灰水中 都能得到白色沉淀c 二氧化硅能与碱溶液反应 故不能用玻璃瓶盛放碱性试剂d 氢氟酸能雕刻玻璃 故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸 d 6 下列有关硅及其化合物的叙述中 正确的是 a 二氧化硅的水溶液呈酸性b 实验室里熔化烧碱可用瓷坩埚c 硅是光导纤维的主要原料d 硅在高