《硅無(wú)機(jī)非金屬材料》PPT課件.ppt

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1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1（必修）第四章第一節(jié)硅無(wú)機(jī)非金屬材料【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解硅在自然界的含量、存在、了解硅的重要用途，了解硅單質(zhì)的物理性質(zhì)。2．了解二氧化硅的物理性質(zhì)和用途、掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。3．了解硅酸的性質(zhì)和制備。4．了解硅酸鹽的重要用途及組成、掌握Na2SiO3的化學(xué)性質(zhì)。5.體會(huì)組成材料的物質(zhì)的性質(zhì)與材料性能的密切關(guān)系，認(rèn)識(shí)新材料的開發(fā)對(duì)人類生產(chǎn)、生活的重要影響，學(xué)會(huì)關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。[問(wèn)題組1]1、Si屬于哪類物質(zhì)？其原子結(jié)構(gòu)示意圖是怎樣的？2、在已學(xué)過(guò)的元素中，Si與誰(shuí)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)類似？3、請(qǐng)

2、根據(jù)前邊所學(xué)的碳單質(zhì)、硫單質(zhì)、氯氣等歸納非金屬單質(zhì)有哪些共同性質(zhì)？氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%氫0.16%其他1.20%1.硅的物理性質(zhì)a.單質(zhì)硅有和兩種,它們都是硅元素的。b.晶體硅是色、有光澤、硬而脆的固體，單質(zhì)硅的導(dǎo)電性介于和之間，故用來(lái)作材料。晶體硅無(wú)定形硅灰黑金屬導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體同素異形體（1）常溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定例如，常溫下，不易與H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、鹽酸等物質(zhì)反應(yīng)只與堿、氫氟酸、氟氣反應(yīng)，Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑Si+2F2====S

3、iF4Si+4HF====SiF4↑+2H2↑2.硅的化學(xué)性質(zhì)（2）加熱，Si能與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（燃燒，放出大量的熱）Si+O2=====SiO2△①②Si+2Cl2======SiCl4高溫3.硅的制備SiO2+2C====Si+2CO↑高溫?①指出上反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。②上述反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型?硅的提純?cè)恚涸诟邷叵伦尨止瑁⊿i）與氯氣（Cl2）反應(yīng)，其產(chǎn)物在高溫下被氫氣（H2）還原而得到較純的硅SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫（高純硅99.9999999％）提純硅Si+2Cl2===SiCl4高溫粗硅SiO2+2C==Si+2C

4、O↑高溫粗硅制粗硅4.工業(yè)上單質(zhì)硅的制取5、硅的用途②制集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料③含硅4%的鋼可制變壓器鐵芯④含硅15%的鋼具有耐酸性，制耐酸設(shè)備①硅芯片；半導(dǎo)體材料二、SiO2與光導(dǎo)纖維[問(wèn)題組2]課本P108回答以下問(wèn)題１、二氧化硅具有什么樣的物理性質(zhì)？哪些常見的物質(zhì)主要成分是二氧化硅？2、從物質(zhì)分類的角度來(lái)看，二氧化硅屬于_______（選填“兩性”“酸性”“堿性”）氧化物，預(yù)測(cè)它能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？晶體的化學(xué)式為SiO2,不表示有SiO2分子組成，晶體中只有Si、O原子，無(wú)分子存在。注意：二、二氧化硅1.存在：沙子、石英（透明的石英即水晶

5、）2.物性：晶體硬度,熔點(diǎn),溶于水大高難硅藻土（具有較強(qiáng)的吸附性）3.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)（1）與強(qiáng)堿：不活潑SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O?你學(xué)過(guò)哪些酸性氧化物？能發(fā)生哪些反應(yīng)？注：盛放堿液的試劑瓶不能用玻璃塞，可用橡膠塞（或軟木塞）。（礦物膠）因?yàn)閴A會(huì)和玻璃中的SiO2反應(yīng)生成具有黏性的礦物膠（Na2SiO3）,會(huì)將塞子和瓶口黏住。（3）與某些鹽：CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高溫（2）與堿性氧化物：SiO2+CaO=====CaSiO3高溫（制玻璃原理）二氧化

6、硅的注意點(diǎn)：不與水反應(yīng)SiO2+H2O≠H2SiO3①②與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O用途：刻蝕玻璃花紋結(jié)論：氫氟酸不能用玻璃瓶盛裝，而盛在塑料瓶（鉛制容器）。4.二氧化硅的用途①制造光導(dǎo)纖維和石英表中的壓電材料②水晶：制造電子部件和光學(xué)儀器注意：硅和二氧化硅的用途易混淆【閱讀·小結(jié)】CO2與SiO2的比較化學(xué)式CO2SiO2分類酸性氧化物物理性質(zhì)(1)無(wú)色無(wú)味氣體(2)能溶于水(1:1常溫)(3)比空氣重(4)無(wú)毒(1)無(wú)色晶體(2)不溶于水(3)熔、沸點(diǎn)較高(4)硬度大酸性氧化物化學(xué)性質(zhì)(1)酸性氧化物CO2+H2O==H2CO

7、3CO2+CaO==CaCO3CO2+2OH-==+H2O(2)弱氧化性CO2+C===2CO(3)與鹽反應(yīng)(在溶液中)CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3(4)不與酸反應(yīng)(1)酸性氧化物(2)弱氧化性(3)與鹽反應(yīng)(固體)(4)與氫氟酸反應(yīng)高溫高溫高溫不與水反應(yīng)SiO2+CaO==CaSiO3SiO2+2OH-==+H2O高溫SiO2+2C===Si+2CO↑SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高溫SiO2+4HF==SiF4+2H2O(腐蝕玻璃）用途(1)化工原料：制純堿、尿素；(2)滅火(3)干冰用人工降雨；(4)制碳酸飲料等天然存在

8、：石英水晶硅藻土(1)水晶用于制造電子儀器的重要部件