1.3.4铝和硅课件高一下学期化学鲁科版必修第二册

第3节

元素周期表的应用第1章原子结构元素周期律铝/硅及其化合物铝制餐具铝制门窗易拉罐铝制电线药品包装袋提问：根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，铁在空气中会生锈，为什么铝可以做铝锅、门窗，不会生锈腐蚀？情景导入颜色、状态硬度导电

导热

延展性密度较小良好质地较软银白色有金属光泽的固体铝Al物质类别元素价态金属单质与非金属单质反应强还原性与酸反应与某些盐溶液反应思考：请画出原子结构示意图,并结合已有知识,预测铝的性质铝物理性质提问：根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，为什么铝可以做铝锅、门窗，不会生锈腐蚀？因为铝在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，这层膜能起到保护内部金属的作用。4Al+3O2=2Al2O3管道疏通剂的工作原理是什么呢？铝及氧化铝化学性质用砂纸打磨过的铝片立即剧烈反应，表面有大量气泡产生，一段时间后，将点燃的木条放在试管口处，听到了爆鸣声。未打磨的铝片刚开始没有明显现象，后产生大量气泡。一段时间后，将点燃的木条放在试管口处，听到了爆鸣声。Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2四羟基合铝酸钠铝及氧化铝化学性质两性氧化物Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O铝与氢氧化钠反应能产生大量氢气，使管道内气压增大，且氢氧化钠具有一定的腐蚀性，从而达到疏通管道的目的。管道疏通剂的工作原理是什么呢？氢氧化铝化学性质Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Na[Al(OH)4]+HCl(少量)=Al(OH)3+H2O+NaCl追溯硅的历史学习要点重要化学性质:硅及其化合物的性质。一个应用:元素周期律和元素周期表的应用。一个关系:元素“位—构—性”三者之间的关系。硅的原子结构及元素性质原子结构示意图在周期表中的位置最高正价最低负价得电子能力

第

周期

族

_______

_______较

3

ⅣA

+4-4弱化学式化学性质预测预测依据Si与O2发生反应与C同主族,同主族元素性质相似,C能与O2反应SiO2属于酸性氧化物,能与碱溶液缓慢反应,高温时能与碱性氧化物反应与C同主族,与CO2具有相似的化学性质,CO2属于酸性氧化物,能与碱和碱性氧化物发生反应H2SiO3具有酸的性质,能与碱(如NaOH)反应,但酸性较弱,弱于碳酸、磷酸与C同主族、与P同周期,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,因此硅酸的酸性弱于碳酸、磷酸Na2SiO3其水溶液能与CO2发生反应碳酸的酸性强于硅酸预测硅及其化合物的性质一、硅单质及其性质地壳中含量第二的元素，自然界中以化合态存在1、Si元素的存在

：地壳中各种元素的含量图2、Si的物理性质颜色灰黑色，有金属光泽状态固体硬度大熔沸点高导电性半导体，介于导体和绝缘体之间同素异形体：晶体硅和无定形硅一、硅单质及其性质3、单质硅的化学性质（1）与非金属单质反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑③Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑（2）与NaOH溶液反应②Si+2Cl2==SiCl4

高温化学性质稳定，常温不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应（3）特性：只能与氢氟酸反应SiF4是盐吗？一、硅单质及其性质3、单质硅的用途（半导体、光伏材料等）太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）硅光电池大规模集成电路硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现一、硅单质及其性质4、硅的制备用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅

与氯气反应：生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质，然后用氢气还原SiO2+2C==Si(粗硅)+2CO↑

高温Si+2Cl2=SiCl4（温度为400-500℃）

高温SiCl4+2H2==Si(纯硅)+4HCl

高温（副反应：Si+C==SiC）高温1）制得粗硅

2）制得SiCl43）Si(纯硅)二、二氧化硅1、二氧化硅的物理性质①与烧碱溶液反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（1）酸性氧化物②与氧化钙反应（3）与碳酸盐反应SiO2+Na2CO3==CO2↑+Na2SiO3高温（2）弱氧化性SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（唯一）（4）不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2+CaCO3==CO2↑+CaSiO3高温SiO2+2C==Si+2CO↑高温2、二氧化硅的化学性质雕刻玻璃SiO2+CaO==CaSiO3

高温石英坩埚不能烧什么？HF如何保存？水玻璃、泡花碱二、二氧化硅3、存在形式沙子、水晶、石英、玛瑙（掺杂）4、用途(1)沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。(3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。三、硅酸1、硅酸的物理性质

硅酸是一种难溶于水的白色固体。2、硅酸的化学性质（1）不稳定性（2）弱酸性H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O硅胶干燥剂通常用硅酸凝胶(H2SiO3)经老化脱水等一系列后处理过程而制得。化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不和任何物质发生反应。具强烈的吸湿性能。3、硅酸的应用三、硅酸盐与无机非金属材料①常见硅酸盐：硅酸钙：CaSiO3；硅酸钠：Na2SiO3（具有粘性的物质）无机非金属材料传统无机非金属材料新型无机非金属材料新型陶瓷生物陶瓷高温结构陶瓷压电陶瓷五、无机非金属材料1、玻璃原料纯碱、石灰石、石英反应方程式普通玻璃成分Na2SiO3

、CaSiO3、SiO2补充：①有色玻璃：蓝色（加Co2O3）、红色（加Cu2O）。②铅玻璃：加PbO，增大折光率，制光化学仪器。③钢化玻璃：成分同普通玻璃，工艺不同。④硼酸盐玻璃：耐聚冷聚热，耐酸碱腐蚀，制化学仪器。CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑高温固溶胶五、无机非金属材料2、陶瓷（最早的硅酸盐材料）主要原料：黏土3、水泥原料石灰石、黏土成分特性水硬性（复杂的物理化学变化）3CaO·SiO2硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙2CaO·SiO23CaO·Al2O3交流讨论1.试剂的保存SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3有