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)

第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅第2課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)必修12023/2/41江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮硅酸鈉：水溶液叫水玻璃。用蒸餾水浸過(guò)用Na2SiO3飽和溶液浸過(guò)現(xiàn)象結(jié)論用途：【實(shí)驗(yàn)4－2】水份蒸發(fā)后燃燒不易燃燒用水玻璃浸過(guò)的物品可以防火肥皂填料、黏膠劑、阻燃劑二、硅酸鹽硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱(chēng)，在自然界分布極廣。硅酸鹽是一類(lèi)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。2023/2/42江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮幾種硅酸鹽產(chǎn)品——陶瓷、玻璃、水泥，最重要的無(wú)機(jī)非金屬材料。二、硅酸鹽2023/2/43江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮硅酸鹽的一般特點(diǎn)：☆一般不溶于水（除Na、K鹽外）化學(xué)穩(wěn)定性高。☆種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)成地殼的骨架?！钔ǔＳ醚趸锏男问奖硎酒浣M成。如Na2SiO3寫(xiě)成Na2O·SiO2二、硅酸鹽2023/2/44江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮實(shí)例Na2SiO3Na2O?SiO2二、硅酸鹽2023/2/45江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O二、硅酸鹽2023/2/46江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮要領(lǐng)：兩邊原子個(gè)數(shù)守恒格式：金屬氧化物、二氧化硅、水順序：金屬按活動(dòng)性順序表拆分原則二、硅酸鹽2023/2/47江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2OK(Al3Si3O10)(OH)2練習(xí)鉀云母二、硅酸鹽2023/2/48江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮Na2SiO3Na2O·SiO2CaSiO3CaO·SiO2粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O玻璃：Na2O·CaO·6SiO2水泥：3CaO·SiO2；2CaO·SiO2；3CaO·Al2O3二、硅酸鹽2023/2/49江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮自然界變化：硅酸鹽巖石→粘土→土壤膠體→吸收NH4＋、K＋等營(yíng)養(yǎng)離子→供生物吸收。二、硅酸鹽2023/2/410江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮水泥:以石灰石和黏土為原料硅酸鹽產(chǎn)品二、硅酸鹽2023/2/411江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料

普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO2二、硅酸鹽2023/2/412江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮人面魚(yú)紋盆(陶瓷)磚瓦(陶瓷)陶瓷(China)：以粘土原料二、硅酸鹽2023/2/413江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮其它重要硅化物SiC硅鋼（4％）硅橡膠科學(xué)視野：新型陶瓷二、硅酸鹽2023/2/414江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮金剛砂硅鋼硅橡膠生物陶瓷二、硅酸鹽2023/2/415江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種單質(zhì)1.物理性質(zhì):①灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體②熔、沸點(diǎn)高、硬度大③晶體硅是良好的半導(dǎo)體2.化學(xué)性質(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、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)。2023/2/416江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮（1）、與氟氣反應(yīng)：（2）、與氫氟酸反應(yīng)：（3）、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：（4）、與氯氣反應(yīng)：（5）、與氧氣反應(yīng)Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2==SiCl4

Si+C==SiC高溫Si+O2==SiO2△三、硅單質(zhì)2023/2/417江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮3、用途：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)能電池、硅的合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯等。三、硅單質(zhì)2023/2/418江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮SiO2

粗硅SiCl4Si+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SiO2+2C==2CO+Si（粗）高溫高溫Si(粗)+2Cl2==SiCl4高溫SiCl4+2H2==4HCl+Si（純）

注：SiCl4沸點(diǎn)為57.6℃

4、硅的工業(yè)制法三、硅單質(zhì)2023/2/419江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮SiSiO2與水O2F2氫氟酸與NaOH與CaO不反應(yīng)不反應(yīng)SiO2＋4HF＝SiF4↑

＋2H2O不反應(yīng)2Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑2NaOH＋SiO2＝

Na2SiO3＋H2OSi＋O2＝SiO2△Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑

＋2H2↑CaO＋SiO2＝CaSiO3高溫三、硅單質(zhì)2023/2/420江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮硅元素單質(zhì)硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加熱能與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料，光導(dǎo)纖維可用作通訊材料和制造醫(yī)用內(nèi)窺鏡等硅可制造集成路、太陽(yáng)能電池等；硅合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯、耐酸設(shè)備等。只有化合態(tài)SiO2硅酸鹽C高溫HF無(wú)游離態(tài)常溫不活潑歸納總結(jié)三、硅單質(zhì)2023/2/421江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮相應(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：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑現(xiàn)把11.5g鈉和4.2g硅同時(shí)投入100g水中，在標(biāo)況下可收集到H2多少L？（提示：與Si反應(yīng)的NaOH是過(guò)量的）解：Na—1/2H2231/2×22.411.5XSi—2H2282×22.44.2YY=(4.2×2×22.4)/28=6.72(L)VH2=5.6+6.72=12.32(L)12×22.4×11.523＝5.6LX＝三、硅單質(zhì)2023/2/422江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮相應(yīng)練習(xí)2在實(shí)驗(yàn)室里，將細(xì)砂粉（SiO2）與鎂粉混合加熱，也可得到粗硅，反應(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、氧化鎂及硅化鎂（Mg2Si）等，這些雜質(zhì)可用鹽酸除去，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為S