高一化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》课件（1）（必修一）

欢迎进入化学课堂 第四章非金属及其化合物 地壳中含量最多的元素是 其次是 空气中含量最多的元素是 其次是 人体生理必需的食用盐是 人类活动所产生的影响大气质量的气态物质SO2 CO NO2等属于 类别 非金属和金属一样 与人类的关系十分密切 你知道吗 4 1无机非金属材料的主角 硅 想一想 画出C Si的原子结构简图 并由此分析 硅的化学性质活不活泼 为什么 硅的化合价主要是多少 Si原子最外层有四个电子 既不易失电子 也不易得电子 所以 硅的化学性质不活泼 主要形成四价的化合物 硅的存在 硅是一种亲氧元素 在自然界中它总是与氧相互化合 没游离态的硅 硅以化合态存在于自然界 例如 硅的氧化物和硅酸盐等 在地壳中含量居第二位 你知道吗 常温下 单质碳 硅的化学性质都不活泼 为什么碳在自然界中有稳定的单质 金刚石 存在 而硅却没有 单质硅的化学性质虽然稳定 但硅是一种亲氧元素 硅原子和氧原子的结合非常牢固 形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固 硅氧键一旦形成就很难被破坏 所以 自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在 没有游离态的硅 一 二氧化硅 SiO2 和硅酸 1 二氧化硅天然的二氧化硅也叫硅石 石英晶体是结晶的二氧化硅 砂 石英 水晶的主要成分都是SiO2 坚硬难熔的固体 不溶于水 熔沸点高 常温下 二氧化硅的化学性质不活泼不与水 酸 HF除外 反应 能与碱性氧化物或强碱反应生成盐 1 物理性质 2 化学性质 a 与氢氟酸反应 b 与强碱溶液反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O c 与碱性氧化物反应 3 用途 光导纤维石英 耐高温化学仪器 石英电子表石英钟水晶 电子工业的重要部件 光学仪器 高级工艺品和眼镜片玛瑙 精密仪器轴承 耐磨器皿和装饰品 想一想 1 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸 2 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 HF能腐蚀玻璃 因此 盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3 使瓶塞部分粘结而无法打开 因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞 2 硅酸 H2SiO3 1 制取 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 白色胶状 强酸制弱酸 2 性质 白色胶状 难溶 弱酸性 酸性H2SiO3 H2CO3 不能使指示剂变色 脱水形成硅胶 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 用作干燥剂 实验4 1 原理 二 硅酸盐 硅酸钠 Na2SiO3 是一种可溶性硅酸盐其它硅酸盐大多不溶于水 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃 可用作肥皂填料 木材防火剂及黏胶剂等 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分 5 Na2SiO3 Na2O SiO2 Al2 Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O Ca Al2Si3O10 3H2OKAlSi3O8 钙沸石 正长石 高岭石 1 制造光导纤维的主要原料是 A 晶体硅B 二氧化硅C 石墨D 硅酸钠2 下列各组物质有关性质关系的比较 正确的是 A 稳定性 CO2 SiO2B 酸性 H2SiO3 H2CO3C 熔点 SiO2 CO2 干冰 D 导电能力 Si Cu3 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4 要除去SiO2中的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5 加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚 A 石英坩埚B 普通玻璃坩埚C 铁坩埚D 陶瓷坩埚 B C C B C 三 硅 Si 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔 沸点高 硬度大 晶体硅是良好的半导体 1 物理性质 2 存在 在自然界中 没游离态的硅 硅以化合态存在于自然界 例如 硅酸盐等 在地壳中含量居第二位 3 用途 集成电路 晶体管 硅整流器等半导体材料 还可以制成太阳能电池 硅的合金可用来制造变压器铁芯等 集成电路晶体管 4 工业上制备 SiO2粗硅SiCl4Si C Cl2精馏 H2 高温 高温 高温 SiO2 2C 2CO Si 含杂质的粗硅 Si 2Cl2 SiCl4生成的液态SiCl4经精馏 除硼 砷等 再用H2还原SiCl4 2H2 4HCl Si 纯度高的多晶硅 高温 高温 高温 二氧化碳 二氧化硅 空气 硅石 石英 水晶 玛瑙 沙子 硅藻土 熔 沸点低 微溶于水 熔点高 硬度大 不溶于水 CO2 H2O H2CO3 不反应 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O CO2 CaO CaCO3 存在 物理性质 不反应 与氢氟酸反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 化学性质 与水反应 与NaOH反应 与CaO反应 与酸反应 小结 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全