《第一节-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，第一时间，硅元素(silicon )在地壳中的含量，氧48.6%，硅26.3%，铝7.73%，铁4.75%，钙3.45%，钠2.74%，钾2.47% 氢0.16%、其他1.20%、硅26.3%、硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤、占地面积壳总量的约90%以上。 1、存在：没有游离状态，只有化合状态2，分布：广泛分布于自然界，在地壳中位于第二位，仅次于氧。 是构成矿物和岩石的基本要素。 一、硅单质、Si、最外层电子数为4、碳也。 思考2 :碳、硅原子主要表示多少价？ 请想想正的4价(4价)，1 :硅原子最外层的电子数是多少？ 我们最清楚的最外面的电子数是哪个？ 3、原子结构、4 .物理性质、结构与金刚石相似，是硬、脆的灰色固体，熔点高、硬度大。5 .用途，结晶硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，硅是信息技术的重要材料，利用硅太阳能电池，硅的半导体性能制作光电池，将光能转换为电能。 6、硅的工业制法：太硅：纯硅：太阳能电池，计算机中央处理器(CPU )，硅芯片的使用，使计算机的体积缩小到和笔记本一样大。 大规模集成电路、硅的应用非常广泛，可以制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制造太阳能电池、铝合金、铁合金等多种合金。 在硅芯片、美国的旧金山，有最大的高科技工业园区，被称为“硅谷”，是现代电子工业和计算机发展的基地。 这表明硅在电子工业革命中发挥了非常重要的作用。 以硅为基础制成的晶体管是计算机的心脏。 硅在电子工业中发挥着重要的作用，二氧化硅(SiO2)、二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物一起构成岩石。 是坚硬的难以溶解的固体。 二氧化硅、硅矿山、1 .二氧化硅的存在、一、二氧化硅、水晶、结晶二氧化硅、玛瑙、玛瑙、无定形二氧化硅、Si、o、2、二氧化硅的结晶结构(教科书p17 )、四面体结构、每Si 4个o、每o 2个Si、si和o的比例为1:2 坚硬不易溶解的固体，溶解的沸点高，不溶于水，硬度大。 3 .二氧化硅的物理性质，实验室里装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶栓不是玻璃栓，你知道为什么吗，防止玻璃中的SiO2和NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，把栓和瓶口粘在一起。 4 .二氧化硅的化学性质，SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O，酸性氧化物，SiO2 2OH=SiO32- H2O，不与酸反应(氢氟酸除外)，SiO24hh=SiO42h2o，玻璃花雕刻技术与我们的化学有着怎样深的合作关系？ 特殊性：不能与水反应，练习：1.地壳中由第一和第二元素形成的化合物具有的性质是a .熔点高的b .与水反应对应的酸c .硬的d .能与碱燃烧反应生成盐2 .以下的物质中，主要成分不是SiO2的是a .金刚砂b .玛瑙c . 3 .实验室现在提供以下试剂瓶，细口研口栓玻璃瓶广口瓶细口橡胶瓶茶色广口根据是什么a .二氧化硅_b .氢氧化钠溶液c .硝酸银结晶_d .氢氟酸_、1 .二氧化硅的存在、二氧化硅、 3 .二氧化硅的物理性质，4 .二氧化硅的化学性质，SiO2的化学性质(非常惰性)2.特性和HF的反应SiO2 4HF=SiF4 2H2O*用途：雕刻玻璃， 1 .酸性氧化物和碱性氧化物反应的盐SiO2 CaO=CaSiO3和强碱反应的盐和水SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O硅酸钠、高温、高温、高温、5、二氧化硅的用途是SiO2优异的物理化学性能和SiO2广泛存在于自然界中光纤胃镜、石英制品、水晶石英、玛瑙、二氧化硅被用于制造光纤，光纤比头发丝细，是传递光信号的玻璃丝。 制造光纤的材料是二氧化硅。 光纤主要用于通信、传感、测量等，光纤通信的优点是通信容量大，可以同时向一对光纤发送3万个电话。 观察P76实验4-1现象，填写下表，滴加酚酞溶液显示红色，滴加盐酸消失红色，生成透明凝胶状物质，Na2SiO3溶液为碱性，与酸反应，生成h2so3， na2sio3hcl=h2so3NaCl、二.硅酸(h2so3)、1、制造：可溶性硅酸盐(例如Na2SiO3)与酸反应，(1)硅酸的制备，na2SiO32 HCl=2NaCl h2SiO 3下箭头(2)硅酸的性质物理性质3333 H2SiO3 2NaOH=2H2O Na2SiO3不稳定na2SiO3h2o2=na2co3h2so3下箭头，(3)用途：脱水，使硅胶成为干燥剂和催化剂的载体，三，硅单质(Si )，二，物理性质：三，化学性质，有金属光泽的灰色黑色固体，三1、存在形式、结晶硅、非晶硅、硅的原子结构可以推测出硅单体可能具有的化学性质。 在高温条件下，单质硅与O2、Cl2等非金属单质反应。 常温下化学性质不活泼，只与F2、HF、NaOH溶液反应。 Si 2F2=SiF4Si 4HF=SiF4 2H2、Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2、Si O2SiO2、通过在工业上用焦炭在高温下还原石英砂，能够得到粗硅SiO2 2C=Si (粗)2CO，能够得到氯气根据用氢气还原可以得到纯硅： Si (粗) 2Cl2=SiCl4、SiCl4 2H2=Si (纯)以上的反应，(1)反应中焦炭为() a .还原剂b .氧化剂c .均为(2)反应为()反应为() a化合反应b .分解反应c .氧化还原反应d .非氧化还原反应e .取代反应，4，硅的工业制造，一次看汇总了a、a、e、硅单体的用途的照片，5，用途：太阳能电池、计算机芯片、半导体材料信息技术等材料和人造卫星、月面车、火星探测器等的动力硅太阳能电池、硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心，四、硅酸盐、1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，2、性质：硅酸盐的种类多，多为难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是n 活性金属氧化物比较活性金属氧化物二氧化硅水。 氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子数保存的原则配置系数。 硅酸钠： Na2SiO3Na2OSiO2硅酸钙： CaSiO3CaOSiO2高岭石： Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O长石： KAlSi3O8不能写为K2OAl2O33SiO2，k2oa l (2)氧化物法：资料卡、4、硅酸盐在自然界中的转化硅酸盐矿石经过长期被空气中的二氧化碳和水侵蚀后，风化分解，生成的可溶性物质与雨水一起流入河和海中，残留大量粘土形成土壤胶体，其表面巨大且一般带负电硅酸盐如何具有保肥能力呢？5、硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钠是白色固体，易溶于水，其水溶液又称为水玻璃，又称为凡士林，是无色粘稠的液体，矿物糊，粘性强阅读教科书P65，探索实验4-2，水分蒸发燃烧，水分蒸发不燃烧，硅酸钠能防火，水不能防火，(1)，硅酸钠的物理性质，硅酸钠水溶液长时间放置在空气中会发生什么样的现象，为什么要问一下呢？(2)，硅酸钠的化学性质，硅酸钠的化学性质相对稳定，不燃烧，不易腐蚀，热稳定性好。Na2SiO3 CO2 H2O=Na2CO3 H2SiO3下箭头、(3)、用途、作为肥皂填充剂、建筑、纸的粘合剂和木材、织物的防腐剂和防火剂、与盐反应、与酸反应、na2SiO3HCl=2NaCl2h2so3下箭头、CaCl2na2SiO3=c (1)玻璃、原料：纯碱、石灰石、石英设备：玻璃窑条件：高温熔融的主要反应：主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅、高温、SiO2CaCO3=casio3CO2 SiO2na2co3=na2si O3 co 2、高温、5、硅酸加入不同金属氧化物的普通玻璃加热熔化后迅速冷却，(2)水泥、原料：粘土、石灰石、石膏设备：水泥回转窑条件：烧成主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等，(3)水泥陶器、瓷器、景德镇陶瓷薄如纸，声音像珠，颜色像玉，硅酸盐产品介绍，新型无机非金属材料的优点： 1、耐高温、强度高、2、具有电气特性、3、具有光学特性、4、具有生物功能、特殊功能的硅硬度大，被用作砂纸和砂轮的研磨剂。 2 .将硅钢的高导磁率用作变压器铁心，4 .分子筛吸附剂，催化剂，硅酸铝，3 .硅橡胶的良好弹性，新型无机非金属材料之一：高温结构陶瓷，压电陶瓷，生物陶瓷，人工骨，1 .以下物质中A.Na2CO310H2OB .水泥c .纯盐酸d .普通玻璃3 .以下的物质具有固定熔点的是() a .水泥b .玻璃C.Na2OSiO2D .水玻璃，2 .以下准确地说明的是() a .酸不能与酸性氧化物反应的b .玻璃、陶瓷不能储藏水泥墙过程的硬化原理相同，d .石灰窑，玻璃炉排出的气体的主要成分相同，a、BD、c，教室中要去除混入小测定SiO2中的少量CaO杂质，最佳试剂是a .纯碱溶液b .盐酸c .硫酸d .苛性钠溶液2 .在一定条件下， 以下物质与二氧化硅不反应的有：焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸浓硝酸碱溶液氧化钙氮气a.b.卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡Ca(OH)2溶液； 饱和Na2CO3溶液。 最终溶液中析出白色沉淀的是a.22空气空气空气653中x、y的数值分别为A.7、2B.5、4C.6、3D.3、6、5 .以下的表达正确地表示为() a .人造刚玉的熔点高作为高级耐火物可以使用的主要成分是SiO2B .医疗上碳酸钠是胃酸过多c .用于