《无机非金属材料的主角-硅》

课件34张PPT。 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角________硅硅元素(silicon)在地壳中的含量 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。 Si最外层电子数是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要显几价？正四价（+4价）思考3：阅读《资料卡片》，比较碳、硅亲合氧的能力。 ① 碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。 ②因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。原因：阅读《科学视野》 SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。 思考1：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？二氧化硅109o28'约180°SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。硅石硅矿山二氧化硅（SiO2)讨论：阅读课本P63页试画出由硅石开始分类的树状分布图。硅石结晶形（石英）无定形（硅藻土）水晶玛瑙玛瑙水晶晶体二氧化硅硅藻土　　
中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区)
有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有
354处，总保有储量矿石3.85亿吨。
仅次于美国，居世界第2位。在地区分
布上，以吉林最多，占全国储量的54.8%，
云南、福建、河北等地次之。矿床类型
主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、
山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和
陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻
土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪
和第四纪，以第三纪为主。　无定形二氧化硅一、二氧化硅(silicon dioxide) 透过图片思考:二氧化硅具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么?SiO2的这些性质是由什么决定的？ 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。1.物理性质：一、二氧化硅(silicon dioxide) 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起2.化学性质②不能与水反应SiO2 + CaO === CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O高温① 是酸性氧化物 ④不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 + 4HF == SiF4 ? + 2H2O③在高温下与碳酸盐的反应SiO2 + Na2CO3 == CO2 ? + Na2SiO3高温SiO2 + CaCO3 == CO2 ? + CaSiO3高温你知道吗？
玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？2.化学性质实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口塞玻璃瓶瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么?
a.二氧化硅______ b.氢氧化钠溶液____
c.硝酸银晶体_____ d.氢氟酸___
e.浓硫酸____ 考考你！②③④⑤①⑤弱氧化性SiO2 +2C === Si + 2CO ?高温工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！2.化学性质练一练：指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A-E选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ( )
②SiO2+Na2CO3=高温=Na2SiO3+CO2? ( )
③SiO2+2C=高温=Si+2CO? ( )
④SiO2+3C=高温=SiC+2CO? ( )
⑤SiO2+4HF==SiF4 ? +2H2O ( )
A、作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
B、弱氧化性 C、酸性氧化物的通性
D、将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
E、未参加氧化还原反应C
D
B
E
A3、二氧化硅的用途
由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。光学纤维胃镜 石 英 制 品水 晶 制 品二氧化硅的用途二、硅酸(H2SiO3) 实验1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸现象结论方程式 滴入酚酞溶液呈红色，滴入盐酸有有白色胶状沉淀产生 Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水探究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。实验探究2：实验2：将CO2通入Na2SiO3溶液中现象：透明的硅酸凝胶生成方程式：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3+Na2CO3你的结论：硅酸是一种很弱的酸，
酸性比碳酸还弱硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。二、硅酸盐硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。 最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液 俗称为水玻璃，可用作肥皂填料、木材防火剂等放入蒸馏水现象结论水份蒸发后燃烧放入Na2SiO3溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后，失去防火作用防火效果好用作防火剂无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃t硅酸盐产品简介：练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐
硅酸钠： Na2SiO3
石棉：CaMg3Si4O12
长石：KAlSi3O8
普通玻璃： CaNa2Si6O14
黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 Na2O·SiO2 3MgO·CaO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2 CaO·Na2O·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料：新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等高压钠灯透明氧化铝陶瓷生 物 陶 瓷 应 用用高温结构陶瓷做的发动机叶片三、硅单质1.制法SiO2 + 2C === Si + 2CO2.物性 结构类似金刚石，为硬而脆的灰黑色固体, 熔点高,硬度大。3.化性在常温下化学性质不活泼高温Si + O2 === SiO24.用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）