4.1无机非金属材料的主角——硅.ppt

1、美国的硅谷“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的长条形地带上。由于它集中了全世界0以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。,硅谷 silicon valley,非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角_硅,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、约占地壳总量的90%以上。,硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物,C,Si,碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石和许多矿物的主要元素,从原子

2、结构认识硅,思考：碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？,碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强,Si无单质状态 化合态：硅的氧化物和硅酸盐,一、二氧化硅和硅酸,1、二氧化硅（ SiO2 ）,天 然 的 SiO2 硅 石,1）存在形式,紫水晶,玛瑙,正四面体 空间网状结构 硅氧比例：1：2 没有SiO2 分子存在，只存在硅氧原子,2）(了解)SiO2的SiO4四面体结构,由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然界的广泛存在（玛瑙、石英、水晶，沙子等），因此从古到今都被人类广泛地应用着。,3）用途,光学纤维胃镜,石 英 制 品,水 晶 制 品,4）性质,透过图片思考:二氧化

3、硅具有哪些物理性质? 你的根据是什么?,化学稳定性如何?,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。,用途：,硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,2、硅酸（ H2SiO3 ）,1）硅胶,如何制备？,二、硅酸盐:,结构复杂 种类繁多 用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成,1）概念,要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动顺序表,拆分原则,钙沸石Ca

4、(Al2Si3O10) 3H2O,2）表示,硅酸钠俗称泡花碱，其水溶液又叫水玻璃，可用作肥皂填料、木材防腐剂及黏胶剂。,3）硅酸钠,放入蒸馏水,现象,结论,水份蒸发后燃烧,放入Na2SiO3溶液,水份蒸发后不燃烧,水份蒸发后，失去防火作用,防火效果好用作防火剂,4）用途,人面鱼纹盆,陶瓷,日用器皿、建筑饰材、卫生洁具,玻璃,普通玻璃: 以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。,(Na2CO3),（SiO2 ）,水泥,以黏土和石灰石为主要原料,5）碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大,硅钢：高导磁性,硅橡胶：良好的弹性,分子筛：吸附剂、催化剂,具有特殊功能的含硅物质,碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。,硅 钢 （铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯,硅橡胶,分子筛,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,生物陶瓷,人造骨,三、硅单质,1.制法,SiO2 + 2C = Si + 2CO,2.物性,结构类似金刚石，为硬而脆的灰黑色固体, 熔点高,硬度大。,3.化性,在常温下化学性质不活泼,高温,Si + O2 =