高一化學(xué)-必修1-無機(jī)非金屬材料的主角-硅-課件

高一化學(xué)-必修1-無機(jī)非金屬材料的主角-硅-課件第一頁，共26頁。第一頁第二頁，共26頁。材料資源環(huán)境化工原料呈現(xiàn)：考慮知識的應(yīng)用(切入點(diǎn))氨硝酸硫酸第二頁第三頁，共26頁?！菊n程學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解Si在自然界中的含量、存在、物理性質(zhì)及重要用途；2.了解SiO2的結(jié)構(gòu)，物理性質(zhì)和重要用途；第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角---硅3.掌握SiO2的化學(xué)性質(zhì)；4.了解硅酸鹽的重要用途及組成；5.了解H2SiO3的用途；6.掌握Na2SiO2的化學(xué)性質(zhì)；第三頁第四頁，共26頁。一、硅元素簡介硅原子結(jié)構(gòu)示意圖：硅元素的化學(xué)性質(zhì)：3.硅元素的含量和存在形式：

+14284第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅不易失也不易得電子，主要形成+4價(jià)的化合物。親氧元素含量：硅在地殼中含量的僅次于氧存在形式：以氧化物和硅酸鹽的形式存在第四頁第五頁，共26頁。第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅二.硅單質(zhì)(1)種類：(2)結(jié)構(gòu)：(3)性質(zhì)：物理性質(zhì)單質(zhì)硅有晶體和無定形兩類。晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似。色、態(tài)光澤熔點(diǎn)硬度質(zhì)地導(dǎo)電性灰黑色固體金屬光澤高大脆半導(dǎo)體第五頁第六頁，共26頁。第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅(3)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì):在常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑。只與強(qiáng)堿、氟化氫、氟氣反應(yīng)

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2↑加熱時(shí)，Si可以和O2、Cl2等反應(yīng)。Si是一種親氟性元素第六頁第七頁，共26頁。第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅2.硅單質(zhì)(4)制備:由其氧化物制得的，主要分為兩個(gè)階段：（課本P81）第七頁第八頁，共26頁。第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅2.硅單質(zhì)(5)用途:制集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽能電池，硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。硅太陽能電池硅芯片第八頁第九頁，共26頁。二.二氧化硅（SiO2）硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。

巖石沙子土壤第九頁第十頁，共26頁。第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅的存在

硅石（12%）結(jié)晶形：石英無定形水晶瑪瑙……第十頁第十一頁，共26頁。

具有彩色環(huán)狀或?qū)訝畹氖⒎Q為瑪瑙第十一頁第十二頁，共26頁。第十二頁第十三頁，共26頁?，旇У谑摰谑捻?，共26頁。水晶第十四頁第十五頁，共26頁。水晶制品第十五頁第十六頁，共26頁。109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖返回共價(jià)鍵空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體最小的結(jié)構(gòu)單元是正四面體結(jié)構(gòu)第十六頁第十七頁，共26頁。109o28'約180°SiOSiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1.二氧化硅（SiO2）(2)二氧化硅的結(jié)構(gòu)

第十七頁第十八頁，共26頁。不溶于水硬度大熔點(diǎn)高第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(3)物理性質(zhì)(4)化學(xué)性質(zhì)

ａ.酸性氧化物SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O

SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O

SiO2

+CaO===CaSiO3

高溫b.特性c.弱氧化性SiO2

+2C===Si+2CO↑

高溫用途：雕刻玻璃Na2CO3

+

SiO2===Na2SiO3

+

CO2↑CaCO3

+

SiO2

===CaSiO3

+

CO2↑高溫高溫d.與某些鹽反應(yīng)工業(yè)制玻璃第十八頁第十九頁，共26頁。1.實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起學(xué)與問：思考與問題

2.實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？

HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。

SiO2＋4HF=

SiF4↑＋2H2O

此反應(yīng)常用于雕刻玻璃第十九頁第二十頁，共26頁。3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?

不正確。因?yàn)槎趸韪鷼浞岱磻?yīng)產(chǎn)物不是鹽和水，所以不屬于兩性氧化物，但是屬于酸性氧化物。第二十頁第二十一頁，共26頁。制化學(xué)儀器石英鐘裝飾品第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(5)二氧化硅的用途

光導(dǎo)纖維第二十一頁第二十二頁，共26頁。CO2SiO2空氣硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子等熔、沸點(diǎn)低，微溶于水熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反應(yīng)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高溫CaSiO3存在物理性質(zhì)不反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)與NaOH反應(yīng)與CaO反應(yīng)與酸反應(yīng)SiO2與CO2性質(zhì)的比較第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅第二十二頁第二十三頁，共26頁。練習(xí)1.下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是()A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的2．下列關(guān)于二氧化硅的說法中正確的是()A．二氧化硅分子由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成B．在二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍結(jié)合4個(gè)氧原子C．二氧化硅可用來制作干燥劑D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸第二十三頁第二十四頁，共26頁。練習(xí)1.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)（）A.熔點(diǎn)很高B.與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽D.堅(jiān)硬2.賞心悅目的花瓶是用下列物質(zhì)的一種對玻璃進(jìn)行刻蝕而形成的,這種物質(zhì)是（）A.鹽酸B.氫氟酸C.燒堿D.純堿3、下列試劑不能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（）A.HNO3溶液B.KOH溶液C.鹽酸D.NaCl溶液BBB第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅4.下列物