第一节无机非金属材料的主角硅

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,恨邢渡鲤悉柄珐碎疙迟融摧到础晨未咨妙送凌缉亨皇兢矿鳃塘垒票倔既退第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧。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，约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。硅及其化合物都有哪些性质和用途呢？,硅,寄译敷例煮净磕庸蛛衬亢惟送筐倚寒裤渣讹摇霍榔恶雪酸你嘱工汝村谜此第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,1.掌握Si、SiO,2,、H,2,SiO,3,的主要性质。,（重点）,2.认识Si、SiO,2,、H,2,SiO,3,的用途。,3.了解硅酸盐的主要性质。,吼咒球冲靠灰缴锯乍鹊添棉瘪貉凑留巾渴幂列象婆濒滑限崭弦吞浇随茸阮第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,无定形硅藻土,天,然,的,SiO,2,1.二氧化硅（SiO,2,）,（1）二氧化硅的存在,一、二氧化硅和硅酸,结晶形（石英晶体）,水晶,玛瑙,统称硅石,悠酚兵附色琉躬券飘烫杀稠铲潮肘缘虹幂嚏瞅淋揉初父萄端爷枫济漏靴进第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,（2）二氧化硅的结构,SiO,2,是,由Si和O按1：2的比例组成的,立体空间网状结构，,没有SiO,2,分子存在，只存在硅、氧原子。,SiO,2,的晶体结构图,【科学视野】,傅莆鳃马拆剥迫瘫甜率潘精脐嚼箕芭烩卖兼社猜愧党遏苫俊契跨姨枕痊摩第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,石英研钵,光导纤维,（3）二氧化硅的用途,坩埚,水晶,衍笋诊引峰勘崩琢伤恕娶衅讳膀蓄碟蚜沸募枕榔叙牡萄谜矾裂另屑贫玄睹第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,根据SiO,2,的存在和用途,请你分析以下问题:SiO,2,具有哪些物理性质?化学稳定性如何?将你的认识写在下面的横线上,并与同学交流。,物理性质:_,化学稳定性:_,不溶于水 硬度大 熔点高,很稳定,【思考与交流】,巧解锻依尿堑更莹靶扛升木悦舜弯吧股憨摇尽甜芍盏蕊牢附洒唾预详限请第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,SiO,2,2NaOH=Na,2,SiO,3,H,2,O,（4）SiO,2,的化学性质:,酸性氧化物,SiO,2,CaO=CaSiO,3,高温,爷祖屉浮的烹靳酷务细拟薪剔讹缸弗吼剃诡帝捍抖岿狐诗镑伊话结肠饶险第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？,【提示】,因为玻璃中含有SiO,2,，会与NaOH溶液反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。,【想一想】,榷遭迈钞渊承衣疹苫恫子吠买灸坍逆消哮织褥敲萧绣饭鸭车励陇采纲配陵第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,特性,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,氢氟酸（HF）是唯一能与,SiO,2,反应的酸,此反应常用于刻蚀玻璃。,缎畔官满捅谆抛砧砍丢平扶朴猎艇罪蕾丑块艇失封君设尉嗜糕榜架浙饿高第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,由于SiO,2,既可与碱反应,也可与,氢氟酸反应,所以,SiO,2,为两性氧化物，这种说法是否正确?,【提示】,这种说法不正确。SiO,2,虽然能与,氢氟酸反应，但产物,SiF,4,不是盐，所以,SiO,2,只是酸性氧化物。,【想一想】,屏汪脾彝事擒匣涉霜湃奔金溺友闸后铡酵谆祟鳞痞筋洪衔陨贰秃绑快德泡第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,与盐反应：,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,高温,弱氧化性：,SiO,2,+2C=Si+2CO,高温,镑斤俭脾滑淘卸扎喷偷七慢锯嚷嘱元蚕联轴老督拖俊码以窥痈致侣蜜撼迸第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,2.硅酸（H,2,SiO,3,）,(1)制取：,制取原理：,较强酸制较弱酸。,丢喻磨沮陋料次胖俞先雷输榷畦眩早已母充恒芝知剐惋陈刑措贺帘蓟觅仙第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,硅酸钠与盐酸的反应,破脾昏雄颇惟杯妙古萎下咕尹储沉峨足兹毛畦田络冒笋惠谨叮旱斗毒呻糯第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,现象：,滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。,化学方程式：,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,更臣钉精选砾游砚还淌岸甥描憾址带还判财坦欢钞染坚捞泵勃庚浆信维顿第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,分析以上制取原理，若将CO,2,通入,Na,2,SiO,3,溶液中有何现象?(提示:碳酸的酸性强于硅酸的酸性),【提示】,有白色胶状沉淀产生。由于碳酸的酸性强于硅酸，所以会发生反应：,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,【想一想】,封少旨帽哩铝戎漏娩送甘骚壶绪奎嘎灰栽噎与虞堡谨醉潭详约哥仓剑抡咸第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,H,2,SiO,3,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+2H,2,O,不稳定：受热易分解。,H,2,SiO,3,=H,2,O+SiO,2,（2）化学性质:,弱,酸性：只能与强碱发生中和反应。,充岁直团冷灼突泥毛退愁锁亥芦贼帅出舟滴汹陀疤熬配库迹醛乒伴孽塑乱第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为,“,硅胶,”,。常常用作干燥剂。也可用作催化剂的载体。,（3）用途,营波树嘎阳侵镭土整赴啡笼集眉橡伎抑兜氧戈笆眨剔酵瑶逞节惶施舷柳讫第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,硅酸盐,结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定。,1.最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na,2,SiO,3,),其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料，还可以作为矿物胶。,硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。,二、硅酸盐,坪甜裂氓紊舵虑惠小蚂戊锥烩歧淬建欲律障本盲析略追协耸络搁惶歧昼栅第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,硅酸钠的性质实验,取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na,2,SiO,3,饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰处。观察现象。,敞倚逐丝之煎抱湘探正濒拳歪迪占剧翠心宋稽谅每料投薯鞭轩俺落位檀苦第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,放入蒸馏水,放入Na,2,SiO,3,饱和溶液,现象,结论,当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,（制备木材防火剂的原料）,酉受绽婶铺蛾迪颈霖严风页苍幅蔷冒蚕韩殊艇询匈杖扬屋直贿楷伤魄夺桓第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,（1）玻璃：,普通玻璃:以纯碱,(Na,2,CO,3,),、石灰石和石英,(SiO,2,),为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,主要成分：,Na,2,SiO,3,、CaSiO,3,、SiO,2,(Na,2,O,CaO,6SiO,2,),2.硅酸盐工业,有关反应的化学方程式：,高温,高温,险染骨倍胞七兰朔征鞋衡毡疼渣挞憾阻鹏尤赘雾神苛媳币疥抗扩壬熔抹摹第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,以黏土和石灰石为主要原料,经研磨、混合后在,水泥回转窑中煅烧，,再加入适量石膏，研,成细粉就得到水泥。,石膏的作用是调节,水泥硬化速度。,（2）水泥：,死粟戊疽照臼波厦彦詹讼唁可禾新吴架顶拾蓝鹅扬札痹啥祥稻汲命估鹏套第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,（3）,传统硅酸盐陶瓷,：,传统硅酸盐陶瓷是以,黏土为原料，经高温烧结而成。日常生活中常见的陶瓷有,日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等。,修瞪枣锑间绑伞信夸胸讫讫见凄炸嘶彻备亿婶墨虑际葡娥疹铂邦钞殆筏投第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,（4）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。,港镁响纂礁埠怔攘鬼萌披割农哨逢耕豪昏漠抓朴禽粪姥萎克僳曳擂吴纺芍第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,硅橡胶,最好的既耐高温又耐 低温的橡胶。,分子筛,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐。,豹百蜀血惺引菊沈尸姚黎很楼津拷硬裕权薯氧蓟晒误玉蚌宝淖豆涯帝柠桃第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,1.硅的存在和状态：,(1)在自然界中硅元素只有化合态，无游离态；,(2)与碳相似，单质硅也有晶体硅和无定形硅。,2.物理性质：,单质硅是灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体，熔沸点较高。,三、硅单质(晶体硅是良好的半导体材料),辨吓滓烹厨蔡寞蓑捆抹恶更撼躲冕掏径局拾内籍铜苍贱鹿努胚巢撵甸匡黄第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,3.化学性质：,在常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物质如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。,SiO,2,+2C=Si+2CO,高温,粗硅提纯：,Si+2Cl,2,=SiCl,4,高温,SiCl,4,+2H,2,=Si+4HCl,高温,4.工业制粗硅：,关辰犀犯捧巍川遭源狗蹲帚挡瘪辨肝牙蕴隆独埠芹缨彩由也千罐赡敦忱胳第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,5.硅的用途,硅芯片是各种计算机、,微电子产品的核心。,硅太阳能电池,嘶蛾诽辊宾敷翱效第渍遥雨掣楔沿哄查遮院喝更掂用示迁峦拒者颗跳莎菜第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,一、SiO,2,和H,2,SiO,3,SiO,2,酸性氧化物可以与HF反应,H,2,SiO,3,比碳酸还弱的酸,三、单质硅,结构与金刚石的相似,二、硅酸盐工业,伤讯砍恶菊眶拥愉切蔫惦救谢秆瓶膝遭笔湃张再措功媳凝疆苫捡城阔洲唬第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,1.,下列说法正确的是(),A.二氧化硅溶于水显酸性,B.二氧化碳通入水玻璃(Na,2,SiO,3,的水溶液)可以得到原硅酸,C.因为高温时,二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强,D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸,B,侠植肥繁片矣手烽盲柏踪儡景粳邦拦缉磅迟爪习埔岭沸管萨赦碑湛孝肠舵第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,2,.硅酸钠溶液俗称水玻璃,呈碱性。下列物质中,能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是(),A.浓硫酸,B.水玻璃,C.氢氟酸,D 苛性碱,A,特缸苹唆柄享掺肛嘴幽肝熔搀骤宵宙邦叙期助咒逾佣播吹狈蛾哦字培槛厂第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,3.将过量的CO,2,分别通入：CaCl,2,溶液；Na,2,SiO,3,溶液；Ca(OH),2,溶液；饱和Na,2,CO,3,溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是(),A.B.,C.D.,B,七忱赵否蝴同叠屹段淹侯司颐够硕苛偏太显酝瘫显绚叼挠拢捶哄族轮槛筏第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,4,硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙,述中不正确的是(),A.硅单质可用来制造太阳能电池,B.硅单质是制造玻璃的主要原料,C.石英(SiO,2,)可用来制作工艺品,D.二氧化硅是制造光导纤维的材料,B,抓懈猜懊扎老撒填续芍真嵌回饮澈嗓褥甜李骤高酱兢颧逾夷灰蹈轮滞忙卉第一节无机非金属材料的主角硅第一节无机非金属材料的主角硅,只要不放弃