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1、结合元素周期表回答:非金属元素种类?在周期表中的位置?2、地壳中氧和硅的含量?3、大气中氧和氮的含量?4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些?5、人体生理必须的食用盐是什么物质?第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角----硅你知道硅谷吗?高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.锦绣中华主要成份:SiO2主要成份:SiO2在地壳中硅的含量为26.3%,仅次于氧。硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中,硅一直扮演中主要角色。一、二氧化硅和硅酸阅读、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结晶形无定形硅石二氧化硅的晶体空间结构石英水晶玛瑙二氧化硅的用途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?SiO2的这些性质是由什么决定的?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。常温下非常稳定2.化学性质SiO2+CaO===CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O高温①是酸性氧化物②特性不与酸反应(除氢氟酸以外)SiO2+4HF==SiF4+2H2OSiO2+H2O不反应SiO2+2C===Si+2CO高温③弱氧化性工业上用此反应制备粗硅,这就是“从沙滩到用户”!④在高温下与碳酸盐的反应SiO2+Na2CO3==CO2+Na2SiO3高温SiO2+CaCO3==CO2+CaSiO3高温练一练:指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用,在A-E选项中选择正确答案填入括号内。①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O()②SiO2+Na2CO3=高温=Na2SiO3+CO2()③SiO2+2C=高温=Si+2CO()④SiO2+3C=高温=SiC+2CO()⑤SiO2+4HF==SiF4+2H2O()A、作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B、弱氧化性C、酸性氧化物的通性D、将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E、未参加氧化还原反应CDBEA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高温探究实验4-13-5mL硅酸钠溶液1-2滴酚酞稀盐酸先后2、硅酸硅酸反应.swf现象结论化学方程式离子方程式SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓a、Na2SiO3溶液呈碱性,b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸,c、先形成硅酸溶胶,后形成硅酸凝胶,d、静置则形成硅酸沉淀。滴入酚酞后溶液变为红色,再滴入稀盐酸,溶液红色变浅至无色,同时有白色胶状沉淀产生制取原理:强酸制弱酸(复分解反应)硅酸的酸性比盐酸弱,那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢?请你设计一个实验论证你的推断。实验探究2:实验2:将CO2通入Na2SiO3溶液中现象:透明的硅酸凝胶生成方程式:Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3你的结论:硅酸是一种很弱的酸,酸性比碳酸还弱小测验:你知道CO2通入到CaCl2溶液中有现象吗?生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶,经干燥脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”。常常用做干燥剂。用途二、硅酸盐硅酸盐的结构很复杂,一般都不溶于水1、硅酸钠(Na2SiO3)溶于水,其水溶液俗称为水玻璃,可制备硅胶、木材防火剂等2、硅酸盐组成表示硅酸钠(Na2SiO3)镁橄榄石(Mg2SiO4)活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2ONa2O·SiO22MgO·SiO2CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O长石:KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃阅读教材783、硅酸盐产品------陶瓷玻璃水泥•1陶瓷:原料——黏土•2玻璃:原料——纯碱、石灰石和石英;•3水泥:原料——黏土和石灰石;适量石膏;硅酸盐产品简介:产品主要原料主要设备反应条件主要反应或主要成分主要性质水泥粘土、石灰石、石膏(适量)水泥回转窑高温硅酸三钙:3CaO·SiO2硅酸二钙:2CaO·SiO2铝酸三钙:3CaO·Al2O3水硬性玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2硅酸盐产品碳化硅(金刚砂,SiC):硬度大硅钢:高导磁性硅橡胶:良好的弹性分子筛:吸附剂、催化剂新型无机非金属材料:新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等三、硅单质1、存在:硅有晶体硅和无定形硅两种。2、物理性质: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:常温下硅单质的化学性质不活泼导电性介于导体和绝缘体之间。Si+O2===SiO24、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)1、下列各组物质有关性质关系的比较,正确的是()A.溶解性:CO2SiO2B.酸性:H2SiO3H2CO3C.熔点:SiO2CO2(干冰)D.硬度:SiO2CO22、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质,最适宜的试剂是()A.纯碱溶液B盐酸C硫酸D苛性钠溶液CCB课堂回顾练习:ABDC1.下列物质中属于纯净物的是()A.Na2CO3·10H2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃2.下列叙述正确的是()A.酸均不能与酸性氧化物反应B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同3.下列物质有固定熔点的是()A.水泥B.玻璃C.Na2O·SiO2D.水玻璃
本文标题:硅的课件
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