无机非金属质料的主角-硅课件

母婴用户    2019-10-10 11:29     浏览 33333 

  

无机非金属质料的主角-硅课件

  

无机非金属质料的主角-硅课件

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  第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角 ----硅 你知道吗? Si元素在地壳中的含量排在第几位? 知识窗 硅在地壳上的含量仅次于 氧,硅的氧化物及硅酸盐构成 了地壳中大部分的岩石、沙子 和土壤约占地壳的90%以上 锦绣中华 主要成份: SiO2 主要成份: SiO2 思考、讨论:C、Si原子结构相似, 那么C、Si性质一样么? Si C 一、硅单质 在自然界中,没有游离态的硅,只有 1、存在:化合态的硅。单质硅有晶体硅和无定 形硅两种。 晶体硅的结构类似于金刚石,熔点 2、物理性质: (1410℃)和沸点都很高,硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间。 3、化学性质:在常温下,硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱” 即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应,但与 O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应,所以常温下 硅单 质的化学性质不活泼 常温下 Si+F2 = SiF4 Si+HF = SiF4↑ + H2↑ Si+2NaOH+H2O = NaSiO3+ 2H2↑ 加热时 Si + O2 === SiO2 Si + Cl2 === SiCl4 4、制法 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑ 高温 硅单质 5.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) 小 结 晶体结构 晶体硅、无定形 空间构型:正四面体 色:金属光泽 态:灰黑色固体 熔点:高(1410℃) 硬度:大 质脆 物理性质 Si 化学性质 常温下不活泼,与HCL、H2SO4、 HNO3都不反应 常温下只能与HF、NaOH溶液反应 高温下可发生一些列反应 Si+C=SiC Si+O2= SiO2 Si+2Cl2=SiCl4 用途:半导体材料、光电池材料、信息技术材料 二、二氧化硅 1.二氧化硅(SiO2) 阅读、思考: 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质 12 结晶形 无定形 量的_____%,存在形态有_______和________ 硅石 两大类,统称______。 石英 水晶 无色透明 具有彩色环带状 或层状的 石英 玛瑙 结晶的SiO2 水 晶 玛瑙 二氧化硅的用途 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术, 不用开刀 思考与交流:请同学们思考P76的问题并 和前后左右的同学进行交流。 SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何? 请将你的认识写在下面横线上, 坚硬难熔的固体,熔沸点比较高, 不溶于水,硬度比较大。纯净SiO2 物理性质:_____________________ 无色透明 常温下非常稳 定 化学稳定性:___________________ SiO2的这些性质是由什么决定的呢? 二氧化硅的晶体空间结构 二氧化硅的化学性质 活动与探究:二氧化硅化学性质稳定, 能否与HCl、 H2S04、 HN03 、HF 发生反应? 结论:可以与氢氟酸反应,放出气体 ? SiO2 + 4HF=SiF4 ↑ + 2H2O 快乐体验: 试一试怎样能在玻璃上雕刻花 纹。 (玻璃的主要成分是SiO2) 设问:CO2和SiO2作为酸性氧化物能与 哪些物质反应? 1、与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO 高温 CaSiO3 2、与碱反应 SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3+H2O 思考 实验室盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞 而不用玻璃塞,你知道为什么吗? 3、SiO2与其他物质的反应 SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3 +CO2↑ SiO2+ CaCO3==CaSiO3+CO2↑ SiO2+2C == Si+CO↑ 高温 高温 高温 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 二氧化碳 状 态 二氧化硅 固 态 熔沸点高、硬度大 不反应 气 态 熔沸点低 CO2+H2O=H2CO3 物理性质 与水 化 学 性 质 与碱 与碱 性氧 化物 与酸 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O +H2O 高温 CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3 —— SiO2+CaO=CaSiO3 SiO2 + 4HF=SiF4↑+ 2H2O 用 途 人工降雨,灭火等 装饰、石英坩埚、光纤等 二氧化硅的用途 光学仪器 石英手表 耐磨器皿 光导纤维 制晶体硅 石英坩埚 精密仪器轴承 SiO2 思考、讨论:C、Si原子结构相似, 形成的氧化物CO2、SiO2性质却 有很大的差别,为什么呢? CO2的存在是以分子形式存在的 SiO2的存在是以原子形式存在的 练习 A、 B、C、D、E 、代表单质或化合物,他们之间的转化 关系如图所示,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单 质,其晶体结构与金刚是相似。 A+E 加碳 高温 +4 合价为—— B 加氧化钙 高温 C 加NaOH D+H2O 它的最高化 请填空: 1、形成单质A的原子结构示意图 —— SiO2 2、B的化学式 —— CaSiO3 3、C的化学式为—— B和碳反应生成A和E的化学方程式 SiO2+2C == Si+CO↑ —— Na2SiO3 D的化学式为——

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