高一化学无机非金属主角-硅浅析.ppt

无机非金属材料的主角硅 硅的概况 在地壳中含量第二 ： 氧 硅 铝 铁 硅的工业制法 硬度大、熔点高、难溶于水 二氧化硅的化学性质 1、与氢氟酸反应 二氧化硅与二氧化碳的比较 3、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 硅酸盐的丰富性和多样性 陶瓷 日用器皿、建筑饰材、卫生洁具 玻璃 普通玻璃: Na2O·CaO·6SiO2 水泥 以黏土和石灰石为主要原料 具有特殊功能的含硅物质 碳化硅（金刚砂） 硅钢 导磁性良好，用作变压器铁芯 硅橡胶 分子筛 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 生物陶瓷 * * ⑴水晶饰品 ⑵玛瑙 ⑶陶瓷瓶 ⑷晶体硅 ⑸硅太阳能电池 ⑹硅芯片 ⑺石英坩埚 ⑻石英光导纤维 ⑼ 水泥 ⑽ 玻璃杯 ⑾硅胶干燥剂 ⑿硅橡胶制品 氧48.6% 硅26.3% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 镁2.00% 氢0.16% 其他1.20% 硅的存在与分布 存在：没有游离态，只有化合态 分布：在自然界中主要以氧化物及硅酸盐形式存在，在自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。 1 、硅的原子结构 硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物. 一、硅 +14 2 8 4 Si 2 4 +6 C 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 2、硅的性质 硅有晶体硅和无定形硅两种。 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。 导电性介于导体和绝缘体之间。 物理性质 制粗硅 SiO2+2C=Si+2CO↑ Δ 化学性质 常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和 NaOH溶液反应。 Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ 硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。 半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命 硅的用途 练习：有一粗铝，含铁和硅两种杂质。取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是（??? ） 物质的量之比为1:1??? ?????????????? B. 物质的量之比为2:1 C. 质量之比为4:1??????? ?????????????? D. 质量之比为2:1 1.二氧化硅(SiO2) 天然硅石 结晶形 无定形 石英 硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质SiO2 水晶、石英、玛瑙、沙子 二、二氧化硅和硅酸 [SiO4]四面体结构 正四面体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 二氧化硅的结构 物理性质:___________________________________ 化学稳定性:____________________________ 很稳定 根据SiO2的存在，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？ SiO2这些性质是由什么决定的？ SiO2 ＋ CaO CaSiO3 高温 SiO2 + 4HF =SiF4↑ + 2H2O 2、与碱性氧化物反应 （刻蚀玻璃） 注：不能与其它任何酸反应 雕花玻璃 在玻璃表面涂上一层石蜡 在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸 洗掉酸并去掉石蜡 3、与强碱反应 SiO2 ＋ 2OH－＝SiO32－＋H2O SiO2 ＋ 2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 因为碱液会跟玻璃中的SiO2反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。 与酸反应 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 物质分类 二氧化硅SiO2 二氧化碳CO2 均属于酸性氧化物 CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CaO＋SiO2 CaSiO3 高温 CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O CO2 ＋ H2O＝H2CO3 不反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O 不反应 用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。 2. 在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的物质是 Na2CO3溶液　　　B. 浓硫酸 　　　 C. NaOH溶液　　　 D. 碳 3. 烧融烧碱应选用的器皿是（? ??） 石英坩埚?? ? B