高一化学课件 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角—硅（第1课时）.pptVIP

第一节 无机非金属材料的主角 ——硅 气势磅礴的东岳泰山 美丽如画的华山 塔克拉玛干大沙漠 1.1 硅的广泛存在 Si在地壳中的含量：第二（26.3%） Si的氧化物及硅酸盐构成了地壳中绝大部分的岩石，沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。 从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。 陶 瓷 仪 器 1.2 硅的原子结构示意图 +14 2 8 4 硅为14号元素, 有三个电子层, 最外层有四个 电子。 硅与碳结构相似，在反应中，硅既不容易失去电子，也不容易得到电子，主要形成四价的共价化合物 。 硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，最常见的沙子中，就含有硅的氧化物-----二氧化硅。 在自然界中有大量游离态的碳，但却没有硅，这说明了什么？ 1.3 二氧化硅和硅酸 思考? 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。 碳、硅在周期表中位于同一列，形成的氧化物二氧化硅、二氧化碳性质却有很大差别，请思考，这主要是什么原因构成的？ 1.3.1 二氧化硅 地壳中的含量 : 12% 二氧化硅的俗名: 思考? 硅石 结晶形 无定形 1）SiO2 CO2 结构区别： 总结：二氧化硅与二氧化碳的性质有明显的差别，其根本原因在于它们的空间结构不同。 SiO2正四面体结构 CO2空间结构 二氧化硅 是主要 成分 水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的主要成分也是二氧化硅，他们除了一些常见的可作饰品物等用途外，二氧化硅在工业上用途也非常广泛，例如：以石英为材料而制成的光导纤维在电信行业的应用等。 用 途 石英坩埚 光 缆 用 途 光导纤维 化学仪器 玛瑙饰物、石英坩埚 信息高速公路-------石英光导纤维 石英玻璃、建筑材料、水晶镜片 水晶饰物、 玻璃制品等。 用途总结 其它 教材 （1）物理性质： 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。 2）SiO2性质： （2）化学性质： a)与氢氟酸的反应 (知识扩充) SiO2+4HF = SiF4 +2H2O b)与碱性氧化物（如CaO）反应 (盐) c)与强碱（加NaOH）反应 SiO2+2NaOH＝Na2SiO3＋2H2O CaO＋SiO2 CaSiO3 高温 二氧化硅具有酸性氧化物的通 性，与碱反应生成盐和水。 总结： 返回 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？ 想一想 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。 HF能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 SiO2+4HF = SiF4 +2H2O SiO2+2NaOH＝Na2SiO3＋2H2O [例1]玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是（ ） A.烧碱 B.纯碱 C.氢氟酸 D.盐酸 解答：C [例题剖析] 1.4 硅酸（H2SiO3) （1）制取： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 强酸制弱酸 （2）性质： ① 白色胶状，难溶 ② 弱酸性（酸性H2SiO3 H2CO3） Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 ③ 脱水形成硅胶 原理 用途 （用作干燥剂） [例2]二氧化碳通入下列溶液中，不可能产生沉 淀的是 （　　） A.氯化钙溶液　 B.石灰水　 C.饱和碳酸钠溶液　 D.硅酸钠溶液 解答：A [例题剖析] 小结: 硅 硅的存在：二氧化硅、硅酸盐 SiO2的性质 物理性质： SiO2的用途： 化学性质 硅 酸 制备： 性质： 饰品、仪器等 熔沸点高，硬度大。 与碱性氧化物反应 与氢氟酸的反应 与强碱反应 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ ① 白色胶状物，难溶 ② 弱酸性 ③ 干燥脱水形成硅胶,用作干燥剂。 资料卡片： 在25℃和101kPa条件下，由单质生成１molCO2时放热393.5kJ,而在相同条件下生成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