《无机非金属材料的主角-硅》课件.ppt
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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,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,思考、讨论:
、i原子结构相似,那么、i性质一样么?
C,Si,一、硅单质,1、存在:
2、物理性质:
导电性介于导体和绝缘体之间。
在自然界中,没有游离态的硅,只有化合态的硅。
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(1410)和沸点都很高,硬度大。
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,Si+O2=SiO2Si+Cl2=SiCl4,Si+F2=SiF4Si+HF=SiF4+H2Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2,常温下,加热时,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),Si,晶体结构,晶体硅、无定形,空间构型:
正四面体,物理性质,色:
金属光泽,态:
灰黑色固体,熔点:
高(1410)硬度:
大质脆,化学性质,常温下不活泼,与HCL、HSO、HNO都不反应常温下只能与、溶液反应,高温下可发生一些列反应iCSiCSiO2SiO2Si2Cl2SiCl4,用途:
半导体材料、光电池材料、信息技术材料,小结,二、二氧化硅,阅读、思考:
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的_%,存在形态有_和_两大类,统称_。
1.二氧化硅(SiO2),12,结晶形,无定形,硅石,石英,结晶的SiO2,石英,水晶,玛瑙,无色透明,具有彩色环带状或层状的,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,物理性质:
_化学稳定性:
_,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无色透明,常温下非常稳定,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:
SiO2+4HFSiF4+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),可以与氢氟酸反应,放出气体,设问:
CO2和SiO2作为酸性氧化物能与哪些物质反应?
2、与碱反应,1、与碱性氧化物反应,SiO22NaOHNa2SiO3H2O,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?
思考,3、SiO2与其他物质的反应,SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2,SiO2CaCO3=CaSiO3+CO2,SiO22C=Si+CO,高温,高温,高温,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反应,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,固态,熔沸点低,气态,熔沸点高、硬度大,SiO24HF=SiF42H2O,人工降雨,灭火等,装饰、石英坩埚、光纤等,二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较,二氧化硅的用途,制晶体硅,石英坩埚,光导纤维,石英手表,光学仪器,耐磨器皿,SiO2,精密仪器轴承,思考、讨论:
、i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,B,C,加氧化钙,高温,D+H2O,加NaOH,请填空:
1、形成单质A的原子结构示意图它的最高化合价为,2、B的化学式B和碳反应生成A和E的化学方程式,3、C的化学式为D的化学式为,+4,SiO2,SiO22C=Si+CO,CaSiO3,Na2SiO3,再见,