高一化學必修1硅和二氧化硅課件

無機非金屬材料的主角----硅——硅和二氧化硅

硅谷:思考:提及到“硅”,你能聯(lián)想到哪些?美國新興的高技術產業(yè)開發(fā)區(qū),電子技術研究中心,計算機生產的重要基地,位于加利福尼亞州圣弗朗西斯科南端.半導體:單晶硅是半導體器材的核心材料,硅半導體是集成電路的主要材料,估計在21世紀,硅仍然會占半導體材料的95%以上.1、你知道硅元素在地殼中排名第幾嗎？在自然界主要以什么形態(tài)存在？以化合態(tài)的形式存在，硅的氧化物及其硅酸鹽構成了地殼的絕大部分（巖石、沙子和土壤），占地殼質量的90%以上，“統(tǒng)治了地殼”2、請同學們找出硅在元素周期表的位置？

硅位于金屬與非金屬的過度位置。晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料（1）硅的原子結構硅和碳一樣,其原子既不易失去又不易得到電子,主要形成四價的化合物.3、請同學們寫出硅和碳的核外電子排布？+14284Si24+6C2、碳是構成有機物的主要元素硅是構成巖石和許多礦物的基本元素遠古時期，人類就懂得怎樣應用硅的氧化物和硅酸鹽來做玻璃、陶瓷等。但是硅的單質直到18世紀上半葉才被化學家制備出來。為什么硅單質這么晚才出現(xiàn)在人類生活？硅單質的問世硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧化合的。所以在氧化氛圍的地球上，硅以熔點高的氧化物和硅酸鹽的形式存在。硅單質的制備硅單質的制備主要原材料——二氧化硅（水晶、石英以及沙石的主要成分）。硅單質的制備粗硅的制?。篠iO2+2C===Si+2CO高溫電爐粗硅制純硅：（常用方法）Si

+

2Cl2

==

SiCl4SiCl4+2H2===Si+

4HCl高溫硅單質存在形態(tài)晶體無定形物理性質

晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、熔點、沸點都很高，硬度大的固體。導電性介于導體和絕緣體之間常溫下硅單質的化學性質不活潑制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導磁性、耐酸性的合金。半導體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進了信息技術革命.（4）硅的用途計算機芯片硅的用途信息技術材料硅太陽能電池單晶硅電池組硅的用途新型能源太陽能汽車天然SiO2結晶形無定形——硅藻土石英水晶瑪瑙……二、二氧化硅（硅是親氧元素）（1）SiO2存在返回瑪瑙正四面體（2）晶體結構結構決定性質金剛石硅晶體

SiO2四面體立體網狀結構的晶體物理性質：化學性質：猜測性質硬度大，熔點高的固體不溶于水，純凈的SiO2晶體無色透明穩(wěn)定性好，不活潑用途、物理性質比較無色透明晶體或白色粉末高（1723℃）高（2230℃）大制備光纖、石英鐘表、光學儀器、普通玻璃、裝飾品等(1)裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞不能用磨砂玻璃塞。為什么?SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O想一想因為NaOH溶液會跟磨砂玻璃塞中的SiO2反應，生成的硅酸鈉會把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。(2)用氫氟酸來雕刻玻璃，不能用玻璃儀器盛裝氫氟酸。為什么?在玻璃表面涂上一層石蠟在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸洗掉酸并去掉石蠟(2)用氫氟酸來雕刻玻璃，不能用玻璃儀器盛裝氫氟酸。為什么?SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O因為氫氟酸會跟玻璃中的SiO2反應，生成四氟化硅。高溫SiO2+CaO===CaSiO3高溫CO2+CaO===CaCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+H2O=H2CO3不反應只與HF反應SiO2+4HF=SiF4

↑+2H2O酸性氧化物酸性氧化物（3）化學性質比較不反應二氧化硅化學性質1、化學穩(wěn)定性：穩(wěn)定性好，除氫氟酸外一般不與其它酸反應。2、屬酸性氧化物，可與強堿反應、堿性氧化物反應。光學纖維胃鏡（4）二氧化硅的用途一、硅酸(H2SiO3)

H2SiO3是SiO2的對應水化物（SiO2是H2SiO3的酸酐）。它不溶于水，是一種白色粉末狀的固體。

思考：二氧化硅難溶于水，那么，如何制得硅酸呢？實驗探究：向飽和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產生

a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠。1.H2SiO3的制法知識拓展：

把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，會有什么現(xiàn)象？滴入硫酸有硅酸凝膠產生硅酸難溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3(膠體)

+Na2SO4活動探究：已知硅酸是一種弱酸，請利用中學實驗室常見的儀器及藥品，設計一個簡單實驗，探索對比硅酸和碳酸的酸性強弱。方法一:方法二:

把CO2通入Na2SiO3溶液中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象小結：2.硅酸的性質(1)硅酸是一種弱酸，酸性比H2CO3弱，不能使指示劑變色。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2