江西鷹潭一中化學必修1課件：4.1無機非金屬材料的主角—硅(第2課時)(人教版)

1、2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 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) 無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角硅硅第第2 2課時課時新課標人教版高中化學課件系列新課標人教版高中化學課件系列化學化學 必修必修1 12022-3-13江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮2硅酸鈉：水溶液叫水玻璃。硅酸鈉：水溶液叫水玻璃。用蒸餾水浸過用蒸餾水浸過用用NaNa2 2SiOSiO3 3飽和溶液浸過飽和溶液浸過現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論用途：用途：【實驗實驗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的物品可以防火用水玻璃浸過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)復雜的化合物，一然界分布極廣。硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復雜的化合物，一般都不溶于水，化學性質(zhì)很穩(wěn)定。般都不溶于水，化學性質(zhì)很穩(wěn)定。2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 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，最重要的無機非金屬材料。陶瓷、玻璃、水泥，最重要的無機非金屬材料。二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮4硅酸鹽的一般特點：硅酸鹽的一般特點：一般不溶于水（除一般不溶于水（除NaNa、K K鹽外

3、）化學穩(wěn)定性高。鹽外）化學穩(wěn)定性高。種類繁多、結(jié)構(gòu)復雜、構(gòu)成地殼的骨架。種類繁多、結(jié)構(gòu)復雜、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 桂耀榮5實實 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 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 桂耀

4、榮7l要領：要領：兩邊原子個數(shù)守恒兩邊原子個數(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：金屬按活動性順序表順序：金屬按活動性順序表二、硅酸鹽二、硅酸鹽2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 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 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 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等營養(yǎng)離子等營養(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 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 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 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 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）硅橡膠硅橡膠科學視野：科學視野： 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 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 桂耀榮16硅有晶體硅和無定形硅兩種單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種單質(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、沸點高、硬度大熔、沸點高、硬度大晶體硅是良好的半導體晶體硅是良好的半導體2.2.化學性質(zhì)化學性質(zhì): :三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、強堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反強堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反應，但在加熱情況下，硅也能跟一些非金屬反應。應，但在加熱情況下，硅也能跟

8、一些非金屬反應。2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮17（1 1）、與氟氣反應：）、與氟氣反應：（2 2）、與氫氟酸反應：）、與氫氟酸反應：（3 3）、與強堿溶液反應：）、與強堿溶液反應：（4 4）、與氯氣反應：）、與氯氣反應：（5 5）、與氧氣反應）、與氧氣反應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 桂耀榮183、用途：集成電路、晶體管、硅整流器等半導體材集成電路、晶體管、硅整流器等半導體材料，還可以制成太陽

9、能電池、硅的合金可料，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。用來制造變壓器鐵芯等。三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)2022-3-13江西省鷹潭市第一中學 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 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不反應不反應不反應不反應SiO24HFSiF4 2H2O不反應不反應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 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（質(zhì)反應（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光導纖維二氧化硅是光導纖維的主要原料，光導纖的主要原料，光導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、太陽能電池等；硅太陽能電池等；硅合金可用來制造變合金可

11、用來制造變壓器鐵芯、耐酸設壓器鐵芯、耐酸設備等。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無游離態(tài)無游離態(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 桂耀榮22相應練習相應練習1已知硅與強堿氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：已知硅與強堿氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2現(xiàn)把現(xiàn)把11.5g鈉和鈉和4.2g硅同時投入硅同時投入100g水中，在標況下水中，在標況下可收集到可收集到H2多少多少L？（提示：與？（提示：與Si反應的反應的NaOH是過是過量的）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 桂耀榮23相應練習相應練習2在實驗室里，將細砂粉（在實驗室里，將細砂粉（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 應的化學方程式為應的化學方程式為這樣得到的硅不純凈，往往含有過量的鎂、氧化這樣得到的硅不純凈，往往含有過量的鎂、氧化鎂及硅