高中化学 第四章 第一节 无机非金属材料的主角 硅课件 新人教版.ppt

Al 7 73 O 48 60 Si 26 30 地壳中元素质量分数 第一节无机非金属材料的主角 硅 Si 26 30 一 硅在自然界的存在 硅的氧化物硅酸盐 约占地壳质量的90 硅在地壳中含量第二 是构成岩石与许多矿物的基本元素 硅是一种亲氧元素 无游离态 在自然界中它总是与氧相互化合的 石英 水晶 大而透明棱柱状的石英叫水晶 因含有微量杂质的水晶会带有不同颜色 有紫水晶 茶晶 墨晶等 玛瑙 具有彩色环带状或层状的石英称为玛瑙 沙子 二 二氧化硅 SiO2 1 天然SiO2的存在形式 结晶形 石英晶体 无定形二氧化硅 统称硅石 水晶玛瑙沙子 硅藻土 硅藻的遗体 硅 硅Si 碳C 它们的原子既不易失去也不易得到电子 形成四价的化合物 硅是一种亲氧元素 在自然界中总是与氧化合 而碳没有此特点 2 结构 原子晶体 3 物理性质 不溶 熔点高 硬度大 SiO2晶体 由Si和O按1 2的比例组成的正四面体立体网状结构的晶体 无单个SiO2分子存在 注意 SiO 是表示组成的最简化学式 仅表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比 109028 2 氧化性SiO2 2C Si 2CO 4 化学性质 稳定 1 酸性氧化物 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O应用 装NaOH的试剂瓶不能用玻璃塞 要用橡胶塞 高温 3 特性 与氢氟酸 HF 反应SiO2 4HF SiF4 2H2O应用 HF用于刻蚀玻璃 用塑料瓶装HF 思考题下列说法错误的是 A SiO2是二氧化硅的化学式B SiO2晶体是由Si和O按1 2的比例所组成的立体网状结构的晶体C 沙子里含无定形二氧化硅D 石英就是水晶E SiO2从古到今被人类广泛地应用着 是因为SiO2的立体网状结构和它在自然界的广泛存在 CD 1 要除去SiO2中混有的少量CaO杂质 最适宜的试剂是A 纯碱溶液B 盐酸C 硫酸D 苛性钠溶液2 下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是A SiO2 2C Si 2CO B SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2OC SiO2 4HF SiF4 2H2OD SiO2 CaCO3 CaSiO3 CO2 3 下列物质中 不能用玻璃瓶来盛装的是A 烧碱溶液B 浓硫酸C 氢氟酸D 碳酸钠溶液 B B C 沙子 建筑材料纯净的SiO2 现代光学及光纤制品 光导纤维水晶 玛瑙 饰物和工艺品 5 用途 P75 光导纤维内窥镜 三 硅酸 H2SiO3 1 制备 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 胶体 2NaCl 强酸弱酸 Na2SiO3 H2O CO2 H2SiO3 胶体 Na2CO3 弱酸更弱酸 2 物理性质 不溶于水的白色胶状沉淀 3 用途 溶胶 凝胶 硅胶硅胶用作干燥剂 催化剂的载体 酸性 思考 设计实验一次性证明酸性 盐酸 碳酸 硅酸 并试着画出装置图 稀盐酸 大理石 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 4 化学性质 酸性比碳酸还弱的弱酸 1 与碱反应 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 2 不稳定性 H2SiO3 SiO2 H2O 2 Na2SiO3 泡花碱 1 可溶于水 其水溶液俗称水玻璃 显碱性 2 用途 制备硅胶和木材防火剂等的原料 1 存在形式 天然 岩石 土壤等合成 陶瓷 玻璃 水泥等 四 硅酸盐 很稳定 大多不溶于水 3 硅酸盐材料 高温 高温 1 将足量CO2气体通入水玻璃中 然后加热蒸干 再在高温下充分灼烧 最后所得的固体物质是 A Na2SiO3B Na2CO3 Na2SiO3C Na2CO3 SiO2D SiO2 练习 A 几种常见玻璃简介 普通玻璃 因混有铁的化合物显浅绿色 蓝玻璃 红玻璃 铅玻璃 光学仪器玻璃 钢化玻璃 光纤玻璃 光导纤维 1964年8月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线 被誉为 纤维光学之父 比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送3万门电话且中继距离长达20 50Km 保密性能好 在原料里加入某些金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里 使玻璃呈现出特征颜色 把普通玻璃放在电炉里加热 使它软化 然后急速冷却 得到钢化玻璃 其机械强度比普通玻璃大4 6倍 不易破碎 几种常见的玻璃 Na2SiO3 Al2 Si2O5 OH 4 Ca Al2Si3O10 3H2O 钙沸石 正长石 高岭石 CaO Al2O3 3SiO2 3H2O K2O Al2O3 6SiO2 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 Na2O SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O KAlSi3O8 4 硅酸盐的表示方法 种类繁多 复杂 常用氧化物形式表示 无机非金属材料的主角 硅 五 硅单质 2 单质硅 晶体无定形 1 晶体硅 有金属光泽的灰黑色固体 熔点高 硬度大 质脆 SiO2 3C SiC 金刚砂 2CO 制备 SiO2 2C Si 粗硅 2CO 提纯 Si 粗硅 2Cl2 SiCl4 SiCl4 2H2 Si 纯 4HCl 高温 高温 原子晶体 正四面体立体网状结构 3 化学性质 常温下化学性质不活泼 单质硅在常温下只与F2 NaOH溶液 HF三种物质反应 Si O2 SiO2 Si 2F2 SiF4 1 与非金属反应 高温 2 与NaOH 强碱 反应 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 3 与HF反应 Si 4HF SiF4 2H2 集成电路 太阳能电池 变压器 芯片 4 应用 良好的半导体 计算机芯片 太阳能电池