《无机非金属材料的主角-硅》课件

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角－－－－硅Si元素在地壳中的含量排在第几位？你知道吗？知识窗硅在地壳上的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤约占地壳的90％以上锦绣中华主要成份：SiO2主要成份：SiO2思考、讨论：Ｃ、Ｓi原子结构相似，那么Ｃ、Ｓi性质一样么？CSi一、硅单质1、存在：2、物理性质：导电性介于导体和绝缘体之间。在自然界中，没有游离态的硅，只有化合态的硅。单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅的结构类似于金刚石，熔点(1410℃)和沸点都很高，硬度大。3、化学性质：在常温下，硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱”即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应，但与O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应，所以常温下硅单质的化学性质不活泼Si+O2===SiO2Si+Cl2===SiCl4Si+F2=SiF4Si+HF=SiF4↑+H2↑Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑常温下加热时4、制法SiO2+2C===Si+2CO↑高温硅单质5.用途晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）Si晶体结构晶体硅、无定形空间构型：正四面体物理性质色：金属光泽态：灰黑色固体熔点：高（1410℃）硬度：大质脆化学性质常温下不活泼，与HCL、H２SO４、HNO３都不反应常温下只能与ＨＦ、ＮａＯＨ溶液反应高温下可发生一些列反应Ｓi＋C＝SiCSi＋O2＝SiO2Si＋2Cl2＝SiCl4用途：半导体材料、光电池材料、信息技术材料小结二、二氧化硅阅读、思考：地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的_____%,存在形态有_______和________两大类，统称______。1.二氧化硅(SiO2)12结晶形无定形硅石石英结晶的SiO2石英水晶玛瑙无色透明具有彩色环带状或层状的水晶玛瑙二氧化硅的用途光学纤维胃镜用光导纤维做手术，不用开刀思考与交流：请同学们思考P76的问题并和前后左右的同学进行交流。SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？请将你的认识写在下面横线上，物理性质：_____________________化学稳定性：___________________坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。纯净SiO2无色透明常温下非常稳定SiO2的这些性质是由什么决定的呢？二氧化硅的晶体空间结构二氧化硅的化学性质活动与探究：二氧化硅化学性质稳定，能否与HCl、H2S04、HN03、HF发生反应？结论：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O快乐体验：试一试怎样能在玻璃上雕刻花纹。（玻璃的主要成分是SiO2）可以与氢氟酸反应，放出气体设问：CO2和SiO2作为酸性氧化物能与哪些物质反应？2、与碱反应1、与碱性氧化物反应SiO2＋CaOCaSiO3高温SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O实验室盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？思考3、SiO2与其他物质的反应SiO2＋Na2CO3==Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3==CaSiO3+CO2↑SiO2＋2C==Si+CO↑高温高温高温二氧化碳二氧化硅状态物理性质化学性质与水与碱与碱性氧化物与酸用途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反应SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O固态熔沸点低气态熔沸点高、硬度大——SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O人工降雨，灭火等装饰、石英坩埚、光纤等二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较SiO2＋CaO=CaSiO3高温二氧化硅的用途制晶体硅石英坩埚光导纤维石英手表光学仪器耐磨器皿SiO2精密仪器轴承思考、讨论：Ｃ、Ｓi原子结构相似，形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别，为什么呢？CO2的存在是以分子形式存在的SiO2的存在是以原子形式存在的练习A、B、C、D、E、代表单质或化合物，他们之间的转化关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚是相似。A+E加碳高温BC加氧化钙高温D+H2O加NaOH请填空：1、形成单质A的原子结构示意图——它的最高化合价为——2、B的化学式——B和碳反应生成A和E的化学方程式——3、C的化学式为——D的化学式为——+4SiO2SiO2＋2C==Si+CO↑CaSiO3Na2SiO3