專題無機(jī)非金屬材料的主角硅

1、專題：無機(jī)非金屬材料的主角硅人教版化學(xué)1第四章第一節(jié)主講人：潘軍軍天水一中第四章 非金屬及其化合物2005年3月28日，鄧中翰接受國(guó)家主席胡錦濤為他頒發(fā)的共和國(guó)最高獎(jiǎng)勵(lì) 國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 “ ”的誕生徹底改寫了蓬勃發(fā)展的中國(guó)IT業(yè)無“芯”的歷史。 中國(guó)芯晶體硅3D硅芯片硅芯片太陽能電池板硅歸納總結(jié)：1.Si的物理性質(zhì)思考：硅在自然界中的存在形態(tài)？一、硅(Si)晶體硅是帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。 硅在地殼中的含量?jī)H次于 占26.3% 。 自然界中它容易與化合，是一種親元素。 氧氧氧硅在自然界的存在巖石2.硅在自然界的存在形態(tài)氧化物及硅酸鹽沙子土

2、壤仔細(xì)觀察硅在元素周期表中的位置主要存在形式主要化合價(jià)原子結(jié)構(gòu)示意圖 硅 碳氧化物 硅酸鹽巖石 礦物有機(jī)物石灰?guī)r 碳酸鹽+4+2 +4+14284+6243.碳和硅元素的比較結(jié)晶形（石英晶體）無定形硅藻土瑪瑙天然的 SiO2 硅石二、二氧化硅( SiO2 )1. SiO2在自然界的存在水晶硅藻土18010928Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)SiO2的存在和用途,請(qǐng)你分析以下問題:SiO2具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何? 將你的認(rèn)識(shí)寫在下面的橫線上,并與同學(xué)交流。物理性質(zhì):_化學(xué)穩(wěn)定性:_不溶于水 硬度大 熔點(diǎn)高穩(wěn)定思考與交流2.SiO2的化學(xué)性質(zhì) SiO2 2NaOH = Na2SiO3

3、 H2O實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）硅酸鈉俗稱水玻璃具有粘性酸性氧化物你知道玻璃上美麗的花紋是怎么來的嗎？二氧化硅的特性：SiO2+4HF=SiF4+2H2O石英研缽光導(dǎo)纖維3. 二氧化硅的用途石英坩堝瑪瑙紫水晶三、硅酸（H2SiO3）硅 膠你知道食品和羽絨服中用到的干燥劑是什么嗎？實(shí)驗(yàn)4-1 制取硅酸操作現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式在試管中加入3-5mL飽和Na2SiO3溶液，滴兩滴酚酞，逐滴加入鹽酸，邊加邊振蕩滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液由紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生。a、Na2SiO3溶液呈堿性；b、可溶性硅酸鹽與鹽

4、酸反應(yīng)生成不溶于水的白色膠狀沉淀硅酸。Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(膠體) 思考：分析以上制取原理，若將CO2通入 Na2SiO3溶液中有何現(xiàn)象? (溫馨提示: 碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸的酸性) Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3(膠體)強(qiáng)酸制取弱酸的原理Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(膠體) 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。也可用做催化劑的載體。硅酸的用途你知道China一詞除了表示中國(guó)外，還有什么意思嗎？在西方人眼中我國(guó)有“瓷器故鄉(xiāng)”的美

5、譽(yù)，下面就讓我們一起欣賞收藏在北京故宮博物院和臺(tái)北故宮博物院中的一些陶瓷精品吧！汝窯瓷器汝窯橢圓無紋水仙盆臺(tái)北故宮的鎮(zhèn)館之寶汝窯瓷器蓮花式溫碗，全世界獨(dú)此一件，淡雅的色調(diào)，圓潤(rùn)的外形，流露出一種高貴典雅的美，是陶瓷工藝盡善盡美的代表作。 哥窯瓷器哥窯是指帶有開裂紋路的一種傳世青瓷，呈現(xiàn)出金絲鐵線般的紋路。 哥窯瓷器哥窯蓄意追求的這種天成美感使它成為了讀書人在書房沉思時(shí)最喜歡把玩的陳設(shè)。 鈞窯瓷器鈞窯瓷器青中泛紫，紫中泛紅。 鈞窯瓷器鈞窯葡萄式紫蓮花盆 丁香紫尊定窯瓷器據(jù)說使用玉枕，瓷枕，可以爽身怡神，甚至有明目益睛，至老可讀細(xì)書的作用，因此中國(guó)古代各種瓷枕非常流行。定窯瓷器 官窯瓷器在16、1

6、7世紀(jì)，這種彩飾曾經(jīng)風(fēng)靡全球你知道燒制陶瓷的原料是什么嗎？黏土屬于硅酸鹽四、硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定1.最簡(jiǎn)單的硅酸鹽：硅酸鈉（Na2SiO3) 其水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原 料。還可以作為礦物膠。硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。 放入蒸餾水 放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火（制備木材防火劑的原料）實(shí)驗(yàn)4-2取兩片紙條分別用蒸餾水和Na2SiO3 溶液浸濕，用酒精燈加熱觀察例如：Na2SiO3 :Al2(Si2O5)(OH)4 ：Ca(Al2Si3O10)3H2O ：2.

7、 硅酸鹽的表示方法 硅酸鹽種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成各異，通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示。CaOAl2O33SiO23H2O（活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水）Na2OSiO2Al2O32SiO22H2O3.傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷玻璃水泥水泥玻璃陶瓷主要原料設(shè)備原理主要成分物質(zhì)類別水泥、玻璃、陶瓷的比較石灰石黏土石灰石、純堿石英黏土回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷爐復(fù)雜的物理化學(xué)變化成分復(fù)雜混合物混合物Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 +CO2CaCO3+ SiO2 = CaSiO3 + CO2復(fù)雜的物理化學(xué)變化3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3混合物 課后拓