高中化学《无机非金属材料的主角硅》：课件二（37张PPT）（人教版必修1）

欢迎进入化学课堂 让我们展开理想的翅膀 在知识的天空自由地飞翔 淮安中学王佳佳 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siliconvalley 非金属及其化合物 第一节无机非金属材料的主角 硅 硅元素 silicon 在地壳中的含量 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 资料卡片 在25 和101kPa的条件下 由单质生成1molCO2时放热393 5kJ 而在同样条件下 生成1molSiO2时放热910 9kJ 放热越多 其生成物通常越稳定 可见SiO2比CO2更容易生成 而且更稳定 阅读资料 并根据原子结构试比较碳 硅亲合氧的能力 碳 硅都是亲氧元素 硅的亲氧性强于碳的亲氧性 因此硅元素在氧化气氛包围的地球上 硅主要以熔点很高的SiO2及硅酸盐形式存在 二氧化硅 SiO2 和硅酸 H2SiO3 讨论 阅读课本P63页试画出由硅石开始分类的树状分布图 硅石 结晶形 石英 无定形 硅藻土 水晶 玛瑙 一 二氧化硅 silicondioxide 透过图片思考 二氧化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 1 SiO2的化学性质 难溶于水 不与水反应 与酸不反应 是酸性氧化物 SiO2 CaO CaSiO3 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 高温 你知道吗 如何在玻璃上雕刻花草等 这门工艺和我们化学有什么深厚的合作关系 除氢氟酸以外 实验室现提供下列试剂瓶 细口磨口塞玻璃瓶瓶 广口瓶 细口橡皮塞玻璃瓶 棕色广口瓶 细口塑料瓶 如果你是实验室管理员 你将如何存放下列药品 你的依据是什么 a 二氧化硅 b 氢氧化钠溶液 c 硝酸银晶体 d 氢氟酸 e 浓硫酸 考考你 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 二 硅酸 H2SiO3 实验1 向饱和Na2SiO3溶液中 滴入酚酞 再滴入稀盐酸 现象 结论 方程式 滴入酚酞溶液呈红色 滴入盐酸有有白色胶状沉淀产生 Na2SiO3呈碱性 硅酸难溶于水 探究1 怎样由石英 SiO2 制取硅酸 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 硅酸的酸性比盐酸弱 那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢 请你设计一个实验论证你的推断 实验探究2 实验2 将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象 透明的硅酸凝胶生成 方程式 Na2SiO3 H2O CO2 H2SiO3 Na2CO3 你的结论 硅酸是一种很弱的酸 酸性比碳酸还弱 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 1 下列各组物质有关性质关系的比较 正确的是 A 溶解性 CO2H2CO3C 熔点 SiO2 CO2 干冰 D 硬度 SiO2 CO22 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3 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 C C B 课堂回顾练习 试设计一简单实验方案 检验某生石灰样品中含有石灰石 石英 有关反应的离子方程式为 取少量的样品研细 试管中与过量的盐酸反应 若产生气体 说明样品中有石灰石 若仍有不溶物 说明样品中有石英 CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 课堂练习 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 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 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 高岭石 Al2 Si2O5 OH 4 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 练习 1 将下列硅酸盐改写成氧化物形式 正长石 K AlSi3O8 2 许多含氧酸及其盐均可类似地改成氧化物形式 请继续改写以下物质 HNO3HCOOHKAl SO4 2 12H2O K2O Al2O3 6SiO2 N2O5 H2O CO H2O K2O Al2O3 4SO3 24H2O t 玻璃工业 主要原料 纯碱 石灰石和石英 1 组成 Na2O CaO 6SiO2 7 环境保护 如秦皇岛耀华玻璃厂 洛阳北玻玻璃厂 洛阳蓝地钢化玻璃有限公司淄博嘉利玻璃工业有限公司等 传统无机非金属材料 陶瓷 玻璃 水泥 新型无机非金属材料 新型陶瓷 高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷等 高压钠灯 透明氧化铝陶瓷 生物陶瓷应用 用高温结构陶瓷做的发动机叶片 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 SiO2 4 用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间 是良好的半导体材料 硅是信息技术的关键材料 硅太阳能电池 电脑的中央处理器 CPU A BD C 1 下列物质中属于纯净物的是 A Na2CO3 10H2OB 水泥C 纯净的盐酸D 普通玻璃 2 下列叙述正确的是 A 酸均不能与酸性氧化物反应B 玻璃 陶瓷 水泥容器都不能贮存氢氟酸C 石灰抹墙 水泥砌墙过程的硬化原理相同D 石灰窑 玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3 下列物质有固定熔点的是 A 水泥B 玻璃C Na2O SiO2D 水玻璃 课堂练习 再见 谢谢 作业 完成教学案 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