高中化學必修一4.1無機非金屬材料的主角硅課件

第四章非金屬及其化合物Al-7.73%O-48.60%Si-26.30%地殼中元素質(zhì)量分數(shù)第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅Si-26.30%畫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖分析：既不易失電子，又不易得電子，主要形成四價的化合物。硅元素與誰的結(jié)構(gòu)相似？碳（1）存在硅石（12%）結(jié)晶形：石英無定形水晶瑪瑙1、二氧化硅一、二氧化硅和硅酸硅是一種親氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸鹽的形式存在。石英水晶紫水晶薔薇石英茶水晶黃水晶瑪瑙光導纖維光纜（2）用途：光導纖維石英：耐高溫化學儀器、石英電子表、石英鐘水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、高級工藝品和眼鏡片瑪瑙：精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品光纖視頻瑪瑙飾品思考與交流P76物理性質(zhì):_____________________________化學穩(wěn)定性:_________________________通常條件下，很穩(wěn)定硬度大、熔點高、難溶于水思考為什么二氧化硅和二氧化碳物理性質(zhì)有這么大的差別？是結(jié)構(gòu)上的不同SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)設疑:實驗室中盛放堿液的試劑瓶與盛放其它溶液的試劑瓶有何不同？為什么？交流與研討1.玻璃中含有SiO2，從物質(zhì)組成和性質(zhì)角度來分類，SiO2屬于哪類物質(zhì)？2.SiO2可能具有哪些化學性質(zhì)？性質(zhì)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)SiO2與CO2化學性質(zhì)的比較CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3高溫————↑酸性氧化物與堿性氧化物反應與堿反應與水反應與氫氟酸反應2.硅酸(

)

硅酸是一種白色粉末狀的固體，它不溶于水；是一種弱酸，不能使指示劑變色。H2SiO3硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為“硅膠”。思考二氧化硅難溶于水，又不與水反應，那么，如何制得硅酸呢？

實驗4-1：向飽和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸現(xiàn)象結(jié)論方程式①滴入酚酞溶液呈紅色①Na2SiO3溶液呈堿性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl實驗探究：②滴入鹽酸有凝膠產(chǎn)生②硅酸難溶于水知識拓展：

把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，會有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象結(jié)論方程式滴入硫酸有凝膠產(chǎn)生硅酸難溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4活動與探究：玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是()A、燒堿B、純堿

C、氫氟酸D、鹽酸C練習硅酸鈉水溶液叫水玻璃。用蒸餾水浸過用Na2SiO3飽和溶液浸過現(xiàn)象結(jié)論用途：【實驗4－2】水份蒸發(fā)后燃燒不易燃燒用水玻璃浸過的物品可以防火肥皂填料、黏膠劑、阻燃劑二、硅酸鹽硅酸鹽的一般特點：☆一般不溶于水（除Na、K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。☆通常用氧化物的形式表示其組成。如Na2SiO3寫成Na2O·SiO2通常用氧化物的形式表示其組成。順序為：活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·SiO2·H2ONa2SiO3Na2O·SiO2CaSiO3CaO·SiO2粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O玻璃：Na2O·CaO·6SiO2水泥：3CaO·SiO2；2CaO·SiO2；3CaO·Al2O3練習：寫成氧化物的形式：K2SiO3·Al2(SiO3)3·2SiO2Ca(Al2Si3O10·3H2O)自然界變化：硅酸鹽巖石→粘土→土壤膠體→吸收NH4＋、K＋等營養(yǎng)離子→供生物吸收。水泥:以石灰石和黏土為原料硅酸鹽產(chǎn)品玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料

普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO2人面魚紋盆(陶瓷)磚瓦(陶瓷)陶瓷(China)：以粘土原料金剛砂硅鋼硅橡膠生物陶瓷其它重要硅化物SiC硅鋼（4％）硅橡膠三、硅單質(zhì)（Si）硅有晶體硅和無定形硅兩種單質(zhì)1.物理性質(zhì):①灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體②熔、沸點高、硬度大③晶體硅是良好的半導體2.化學性質(zhì):常溫下硅的化學性質(zhì)不活潑Si+O2==SiO2△3、用途：集成電路、晶體管、硅整流器等半導體材料，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。4、硅的工業(yè)制法

制粗硅：

SiO2+2C=Si+2CO↑高溫用氧化還原反應的概念分析此反應SiSiO2與水O2F2氫氟酸與NaOH與CaO不反應不反應SiO2＋4HF＝SiF4↑

＋2H2O不反應2Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑2NaOH＋S