人教版高中化学必修1第四章　非金属及其化合物第一节　无机非金属材料的主角――硅课件(2).ppt

1、碳、硅及无机非金属材料,化学考试说明的要求（本讲我们要学习什么？）,一、了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及其应用 二、了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响,知识点一、碳和硅,游离态，化合态,亲氧元素，只有化合态,石墨，金刚石，C60等,晶体硅，无定形硅,C + O2 CO2 2C + O2 2CO,Si + O2 SiO2,C+CuO Cu+CO,晶体硅有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大,有脆性,石墨熔点高，硬度小，是电的良导体；金刚石是硬度最大的物质。,3C + 4HNO3(稀) = 3CO2 +4NO+2H2O,Si + 2NaOH + H2O= Na2SiO

2、3 + 2H2,石墨：铅笔芯，润滑剂，电极 金刚石：切割刀具,半导体材料和合金材料（芯片、光电池）,Si + 4HF = SiF4+ 2H2,C + H2O(g) CO + H2,仅与氧化性酸反应，生成CO2,只与HF反应,水煤气,2. 能置换水中的氢的非金属单质为 C ;,4.能与碱反应生成氢气的固体单质有Al和Si,推断性实验题和工业流程题的题眼,5.非金属单质一般为绝缘体，但硅作为 半导体材料，而石墨为电的良导体。,非金属单质一般熔沸点，硬度小，但硅、金刚石熔沸高 其中金刚石为硬度最大的物质。,非金属单质一般不能和非氧化性酸反应，而Si不但能和HF反应，且能放出氢气。,课堂练习1 粗硅的

3、制备、提纯原理？,粗硅的制备、提纯原理：,知识点二、碳和硅的氧化物,1、CO （1）物理性质： 色 味 毒的气体， 溶于水.,（2）化学性质：可燃性 ， 还原性 。,无 无 有 不,2CO + O2 2CO2,CO + CuO Cu + CO2,2. CO2 和 SiO2,无色无味的气体，无毒，微溶于水，固态时叫干冰,硬度大，熔沸点高，常温 下为固体，不溶于水。,CO2+H2O H2CO3,CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O,SiO2+4HF = SiF4+2H2O,SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O,CO2+ CaO=CaCO3,SiO2+ CaO CaSiO3

4、,CO2+ Na2CO3+ H2O = 2NaHCO3,CO2+C 2CO,SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2+ 2C Si + 2CO,盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,不反应,不反应,石英钟,实验室使用的石英坩埚,SiO2的用途,玛瑙饰品,信息高速公路的骨架-石英光导纤维,NaOH溶液,过滤,盐酸,过滤,过滤,过滤,盐酸,NaOH溶液,D,D,吸收CO2,点燃,2COO2 =2CO2,B中无明显现象，装置C中黑色粉末变成光亮的红色，D中澄清石灰水变浑浊,C,B,1. CO为不成盐氧化物，,2. 酸性氧化物一般不和非氧化性酸反应，而,CO2 和 SiO2为酸性氧化物,

5、SiO2+4HF = SiF4+2H2O,3. 一般酸性氧化物可以和水反应生成对应的酸， 而SiO2和H2O 不反应,可用于刻蚀玻璃,知识点三：碳酸和硅酸,1. H2CO3弱酸性，不稳定，一般写作 CO2+H2O,2. H2SiO3,物理性质： 化学性质 a.弱酸性： b.不稳定性： c.制备：,2HCl+ Na2SiO3 = H2SiO3 +2NaCl,2CO2+ Na2SiO3+ 2H2O =H2SiO3+ 2NaHCO3,H2SiO3+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O,H2SiO3 SiO2+H2O,难溶于水的透明的胶状固体,酸性比碳酸更弱,(3)用途,硅胶可作干燥剂、催化剂的

6、载体,1. 无机酸一般易溶于水，而硅酸却难溶于水。,2. 碳酸酸性大于硅酸,CO2+ Na2SiO3+ H2O =H2SiO3+ Na2CO3,水溶液中,SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,高温条件下,分析：在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此发生了反应 生成了硅酸沉液，在高温重要条件下，生成的二氧化碳离 开了反应体系而使反应进行到底（化学平衡）。,知识点四：硅酸盐,（1）硅酸盐：硅酸盐是由 组成的化合物的总 称，是构成地壳岩的主要成分。,（2）硅酸钠的水溶液俗称 ，是无色黏稠液体， 常用于制备黏合剂、防腐剂和耐火材料。,（3）硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组

7、成形式表示硅酸盐的组成。,例： Na2SiO3 可表示为Na2O SiO2,长石KAlSi3O8 可表示为 。,K2OAl2O3 6SiO2,硅、氧和金属,水玻璃,1. 硅酸盐写法与氧化物写法中的各元素化合价保持一致，原 子个数比相等,氧化物的顺序为：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水,3. 氧化物之间以 隔开，系数配置出现分数时化为整数。,4. 硅酸盐组成的表示方法采用的是氧化物法。实际上硅酸 盐不是以简单氧化物形式出现的，而是以种种结构复杂 的盐存在着的。,课堂练习： 把下列式子改写成氧化物的形式，请填入横线上： 硅酸钙：CaSiO3 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 滑

8、石：Mg3(Si4O10)(OH)2 钙沸石：Ca(Al2Si3O7)(OH)6,CaOSiO2,Al2O32SiO22H2O,3MgO4SiO2H2O,CaOAl2O33SiO23H2O,知识点五：新型无机非金属材料,1.硅酸盐工业,玻璃,主要原料,主要反应,产品成分,主要原料,产品成分,水泥,陶瓷,原料：黏土,纯碱、石灰石、石英,SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2+ CaCO3 CaSiO3 + CO2,SiO2 Na2SiO3 Ca CO3,黏土、石灰石,硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,2.新型无机非金属材料的各类和用途,有关材料分类正确的是 A.硅酸盐材料属于新