江西鷹潭一中化學(xué)必修1課件：4.1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅(第2課時(shí))(人教版)

1、2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮1第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅硅第第2 2課時(shí)課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)化學(xué) 必修必修1 12022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮2硅酸鈉：水溶液叫水玻璃。硅酸鈉：水溶液叫水玻璃。用蒸餾水浸過(guò)用蒸餾水浸過(guò)用用NaNa2 2SiOSiO3 3飽和溶液浸過(guò)飽和溶液浸過(guò)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論用途：用途：【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)42】水份蒸發(fā)后燃燒水份蒸發(fā)后燃燒不易燃燒不易燃燒用水玻璃浸過(guò)的物品可以防火用水玻璃浸過(guò)的物品可以防火肥皂填料、黏膠劑、阻燃劑肥皂填

2、料、黏膠劑、阻燃劑二、硅酸鹽二、硅酸鹽硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，在自硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，在自然界分布極廣。硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物，一然界分布極廣。硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物，一般都不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。般都不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮3 幾種硅酸鹽產(chǎn)品幾種硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷、玻璃、水泥，最重要的無(wú)機(jī)非金屬材料。陶瓷、玻璃、水泥，最重要的無(wú)機(jī)非金屬材料。二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮4硅酸鹽的一般特點(diǎn)：硅酸鹽的一般特點(diǎn)：一般不溶于水（除一般不溶于水（除NaNa、K K鹽外

3、）化學(xué)穩(wěn)定性高。鹽外）化學(xué)穩(wěn)定性高。種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)成地殼的骨架。種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)成地殼的骨架。通常用氧化物的形式表示其組成。如通常用氧化物的形式表示其組成。如NaNa2 2SiOSiO3 3 寫成寫成NaNa2 2OSiOOSiO2 2二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮5實(shí)實(shí) 例例NaNa2 2SiOSiO3 3NaNa2 2O OSiOSiO2 2二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮6高嶺石高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀

4、榮7l要領(lǐng)：要領(lǐng)：兩邊原子個(gè)數(shù)守恒兩邊原子個(gè)數(shù)守恒l格式：金屬氧化物、二氧化硅、水格式：金屬氧化物、二氧化硅、水l順序：金屬按活動(dòng)性順序表順序：金屬按活動(dòng)性順序表二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮8 K2O3Al2O36SiO22H2OK(Al3Si3O10)(OH)2鉀云母二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮9NaNa2 2SiOSiO3 3 NaNa2 2OSiOOSiO2 2CaSiOCaSiO3 3 CaOSiOCaOSiO2 2粘土：粘土：AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O玻璃：玻璃：Na

5、Na2 2OCaO6SiOOCaO6SiO2 2水泥：水泥： 3CaOSiO3CaOSiO2 2； 2CaOSiO2CaOSiO2 2； 3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮10自然界變化：自然界變化： 硅酸鹽巖石硅酸鹽巖石粘土粘土土壤膠體土壤膠體吸收吸收NHNH4 4、K K等營(yíng)養(yǎng)離子等營(yíng)養(yǎng)離子供生物吸收。供生物吸收。二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮11水泥水泥: :以石灰石和黏土為原料以石灰石和黏土為原料硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂

6、耀榮12玻璃玻璃: :以純堿、石灰石和石英為原料 普通玻璃普通玻璃: Na: Na2 2OCaO6SiOOCaO6SiO2 2二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮13人面魚紋盆人面魚紋盆(陶瓷陶瓷)磚瓦磚瓦(陶瓷陶瓷)陶瓷陶瓷(China)(China)：以粘土原料以粘土原料二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮14其它重要硅化物其它重要硅化物SiCSiC硅鋼（硅鋼（4 4）硅橡膠硅橡膠科學(xué)視野：科學(xué)視野： 新型陶瓷新型陶瓷二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮15金剛砂金剛砂硅鋼硅鋼硅橡膠硅橡膠生物陶瓷生物

7、陶瓷二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮16硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種單質(zhì)1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì): :灰黑色，有金屬光澤，硬而灰黑色，有金屬光澤，硬而 脆的固體脆的固體熔、沸點(diǎn)高、硬度大熔、沸點(diǎn)高、硬度大晶體硅是良好的半導(dǎo)體晶體硅是良好的半導(dǎo)體2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì): :三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、強(qiáng)堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反強(qiáng)堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反應(yīng)，但在加熱情況下，硅也能跟一些非金屬反應(yīng)。應(yīng)，但在加熱情況下，硅也能跟

8、一些非金屬反應(yīng)。2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮17（1 1）、與氟氣反應(yīng)：）、與氟氣反應(yīng)：（2 2）、與氫氟酸反應(yīng)：）、與氫氟酸反應(yīng)：（3 3）、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：）、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：（4 4）、與氯氣反應(yīng)：）、與氯氣反應(yīng)：（5 5）、與氧氣反應(yīng)）、與氧氣反應(yīng)Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2Cl2=SiCl4 Si + O2 = SiO2三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮183、用途：集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽(yáng)

9、能電池、硅的合金可料，還可以制成太陽(yáng)能電池、硅的合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯等。用來(lái)制造變壓器鐵芯等。三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮19SiO2 粗硅 SiCl4 Si+C +Cl2 精餾+H2高溫高溫高溫生成的液態(tài)SiCl4經(jīng)精餾、除硼、砷等，再用H2還原4、硅的工業(yè)制法、硅的工業(yè)制法三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮20SiSiO2與水與水O O2 2F F2 2氫氟酸氫氟酸與與NaOHNaOH與與CaOCaO不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)SiO24HFSiF4 2H2O不反應(yīng)不反應(yīng)2Si2NaOHH2ONa2SiO3 2H22Na

10、OHSiO2 Na2SiO3H2OSiO2SiO2Si2F2SiF4Si4HFSiF4 2H2 CaOSiO2CaSiO3高溫高溫三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮21硅元素硅元素單質(zhì)硅單質(zhì)硅Si + F2Si + HFSi + NaOH 加熱能與某加熱能與某些非金屬單些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（質(zhì)反應(yīng)（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光導(dǎo)纖維二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料，光導(dǎo)纖的主要原料，光導(dǎo)纖維可用作通訊材料和維可用作通訊材料和制造醫(yī)用內(nèi)窺鏡等制造醫(yī)用內(nèi)窺鏡等硅可制造集成路、硅可制造集成路、太陽(yáng)能電池等；硅太陽(yáng)能電池等；硅合金可用來(lái)制造變合金可

11、用來(lái)制造變壓器鐵芯、耐酸設(shè)壓器鐵芯、耐酸設(shè)備等。備等。只有化合態(tài)只有化合態(tài)SiO2硅酸鹽硅酸鹽C 高溫高溫HF無(wú)游離態(tài)無(wú)游離態(tài)常溫不活潑常溫不活潑歸納歸納總結(jié)總結(jié)三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮22相應(yīng)練習(xí)相應(yīng)練習(xí)1已知硅與強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：已知硅與強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2現(xiàn)把現(xiàn)把11.5g鈉和鈉和4.2g硅同時(shí)投入硅同時(shí)投入100g水中，在標(biāo)況下水中，在標(biāo)況下可收集到可收集到H2多少多少L？（提示：與？（提示：與Si反應(yīng)的反應(yīng)的NaOH是過(guò)是過(guò)量的）量的）解：解：Na1/2H223 1/222.411.5 XSi2H228 222.44.2 YY=(4.2 2 22.4)/28=6.72(L)VH2=5.6+6.72=12.32(L)1222.411.5235.6LX三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮23相應(yīng)練習(xí)相應(yīng)練習(xí)2在實(shí)驗(yàn)室里，將細(xì)砂粉（在實(shí)驗(yàn)室里，將細(xì)砂粉（SiO2）與鎂粉混合加熱，）與鎂粉混合加熱，也可得到粗硅，反也可得到粗硅，反 應(yīng)的化學(xué)方程式為應(yīng)的化學(xué)方程式為這樣得到的硅不純凈，往往含有過(guò)量的鎂、氧化這樣得到的硅不純凈，往往含有過(guò)量的鎂、氧化鎂及硅