無機非金屬材料的主角-硅hcf課件

硅谷siliconvalley“斯坦?？蒲泄I(yè)區(qū)”是美國電子和計算機工業(yè)中心，位于美國西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊，圣克拉拉縣和圣胡安兩城之間的一條長48公里，寬16公里的長條形地帶上。由于它集中了全世界90％以上的著名而半導(dǎo)體的基本元件是硅片。非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角_____硅

奇峰峻嶺的黃山硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤的主要成份是什么？由下列結(jié)構(gòu)示意圖你能得到什么結(jié)論？2、硅與碳結(jié)構(gòu)相似，因而性質(zhì)相似28424+14+6SiC1、硅與碳的原子結(jié)構(gòu)相似，最外層均有4個電子3、硅與碳既不易失去電子，也不易得到電子，主要形成四價化合物．碳是構(gòu)成有機物的主要元素硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素地球上存在的天然二氧化硅統(tǒng)稱為硅石。硅石結(jié)晶形（石英）無定形無色透明彩色環(huán)帶或?qū)訝钏К旇Вㄒ唬┒趸?SiO2)瑪瑙水晶物理性質(zhì):___________________________________化學(xué)穩(wěn)定性:____________________________硬度大、熔點高、難溶于水很穩(wěn)定根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請你分析以下問題：SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？SiO2這些性質(zhì)是由什么決定的？討論：已知二氧化硅是一種酸性氧化物，其中硅的化合價為＋4價，請你預(yù)測二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。(1)屬類：(2)價態(tài)：(3)特性SiO2為酸性氧化物SiO2中Si顯+4價為最高價（1)具有酸性氧化物的通性1、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)（2)具有弱氧化性高溫SiO2+2C===Si+2CO↑（3)特性

此反應(yīng)常用于雕刻玻璃高溫

與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽

SiO2＋CaO==CaSiO3

SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O與強堿反應(yīng)生成鹽和水

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O

答：玻璃中的SiO2

與NaOH反應(yīng)生成有粘膠性的硅酸鈉學(xué)以致用

答：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。（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?（1）為什么在實驗室中盛放NaOH

溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（2）實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？錯誤。兩性氧化物與酸、堿反應(yīng)生成鹽和水SiO2的用途現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈現(xiàn)象結(jié)論反應(yīng)式

滴入酚酞溶液顯紅色，再滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質(zhì)生成Na2SiO3溶液呈堿性，與酸反應(yīng)生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl（二）硅酸(H2SiO3)實驗4-1

：試管中加入2ｍLNa2SiO3飽和溶液，滴入1滴酚酞試液，再用膠頭滴管逐滴滴入稀鹽酸，邊滴邊振蕩，至紅色變淺并接近消失停止，觀察現(xiàn)象。并填寫下表：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl1、制備2、物理性質(zhì):白色，膠狀，不溶于水的物質(zhì)4、用途:可作干燥劑和催化劑的載體3、化學(xué)性質(zhì)酸性比碳酸弱（2)不穩(wěn)定性：

H2SiO3==SiO2+2H2O△（1)與強堿溶液反應(yīng)：

H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O強酸制弱酸原理（酸性：HCl>H2SiO3）寫出下列化學(xué)方程式（1）SiO2與NaOH溶液反應(yīng)（2）SiO2與氫氟酸反應(yīng)（3）SiO2與C高溫下反應(yīng)（4）Na2SiO3溶液中加入稀鹽酸SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2OSiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl

高溫SiO2+2C===Si+2CO↑如何以SiO2為主要原料制取硅酸?SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl學(xué)以致用SiO2H2SiO3Na2SiO32．制造光導(dǎo)纖維的主要原料是（）A．晶體硅B．二氧化硅C．石墨D．硅酸鈉3．下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來盛裝的是

A．燒堿溶液B．濃硫酸C．氫氟酸D．碳酸鈉溶液BC5．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（）A．純堿溶液B．鹽酸C．硫酸D．苛性鈉溶液

4．下列反應(yīng)能說明二氧化硅是酸性氧化物的是（）

A．SiO2+2C==Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑

B

B硅酸鹽表示方法：硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便記憶和計算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成原則：金屬氧化物（較活潑較不活潑）—非金屬氧化物請用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成：硅酸鈉（Na2SiO3）————————————鎂橄欖石（Mg2SiO4）————————————高嶺土{Al2(Si2O5)(OH)4}————————————Na2O·SiO22MgO·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O實驗4-2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土壤固化劑耐火材料洗衣粉添加劑粘合劑用途廣泛的硅酸鈉硅酸鹽的豐富性和多樣性陶瓷日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具玻璃普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO21、主要原料：純堿、石灰石和石英。3、反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化2、生產(chǎn)過程：（玻璃熔爐）Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高溫高溫4、玻璃的主要成分：Na2SiO3

、CaSiO3

、SiO2

5、玻璃態(tài)物質(zhì)玻璃

沒有固定的熔點

沒有一定的熔點而在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化的物質(zhì)。（介于晶體與非晶體之間。）實例特性定義玻璃態(tài)物質(zhì)幾種常見玻璃簡介普通玻璃因混有鐵的化合物顯淺綠色藍玻璃紅玻璃鉛玻璃光學(xué)儀器玻璃鋼化玻璃光纖玻璃光導(dǎo)纖維：1964年8月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽為“纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細的一對光導(dǎo)纖維上同時傳送3萬門電話且中繼距離長達20—50Km，保密性能好。

在原料里加入某些金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色。

把普通玻璃放在電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻，得到鋼化玻璃。其機械強度比普通玻璃大4—6倍，不易破碎。6、幾種常見的玻璃水泥以黏土和石灰石為主要原料具有特殊功能的含硅物質(zhì)碳化硅SiC（金剛砂）硅鋼導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯硅橡膠分子篩具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽新型陶瓷——生物陶瓷人造骨三、硅單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。熔沸點很高、硬度很大（結(jié)構(gòu)類似金剛石）、是半導(dǎo)體。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。1、主要物理性質(zhì)：2、化學(xué)性質(zhì)：常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑3、用途：半導(dǎo)體材料、制合金、制太陽能電池等Si的用途：半導(dǎo)體、太陽能電池、硅合金（1）常溫下

只和F2

、HF、強堿反應(yīng)Si+2F2===SiF4Si+4HF===SiF4+2H2

Si+2NaOH