【學(xué)習(xí)】第四章第一節(jié)第1課時(shí)無機(jī)非金屬材料的主角硅ppt課件

1、第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物 我們生存的地球，她鞏固的地殼我們生存的地球，她鞏固的地殼是由什么構(gòu)成的？閱讀是由什么構(gòu)成的？閱讀P741-2自自然段回答然段回答 構(gòu)成巖石的主要成分構(gòu)成巖石的主要成分是硅酸鹽及硅的氧化物。是硅酸鹽及硅的氧化物。巖石巖石 硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地殼中的含量在地殼中的含量氧氧48.6%硅硅26.3%鋁鋁7.73%鐵鐵4.75%鈣鈣3.45%鈉鈉2.74%鉀鉀2.47%鎂鎂2.00%氫氫0.16% 其他其他1.20%硅硅26.3%硅的分布與存在硅的分布與存在 存在：沒有游離態(tài)，只需化合態(tài)存在：沒有游離態(tài)，只需化合態(tài) 分布：自

2、然界中分布廣泛，在地分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的根本元素。成礦物和巖石的根本元素。SiSi最外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)是4 4，碳也是。，碳也是。思索思索2 2：碳、硅原子主要顯幾價(jià)？：碳、硅原子主要顯幾價(jià)？思索思索1 1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟習(xí)的哪種元素最外層電子數(shù)與我們很熟習(xí)的哪種元素最外層電子數(shù)與它一樣？它一樣？+142 8 4硅元素在自然界中主要以氧化物及硅硅元素在自然界中主要以氧化物及硅酸鹽的方式存在，由于硅是一種親氧酸鹽的方式存在，由于硅是一種親氧元素元素硅的化合物主要是硅

3、的化合物主要是+4+4的化合物，的化合物，由于硅原子的最外層有由于硅原子的最外層有4 4個(gè)電子，個(gè)電子，反響中既不易失去電子也不易得反響中既不易失去電子也不易得到電子到電子思索：思索：在手機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)普及的今天，他知道在手機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)普及的今天，他知道現(xiàn)代化的通訊方式是經(jīng)過什么傳送信現(xiàn)代化的通訊方式是經(jīng)過什么傳送信號的嗎？制備這種物質(zhì)的主要原料是號的嗎？制備這種物質(zhì)的主要原料是什么呢？什么呢？現(xiàn)代的通訊方式是經(jīng)過光纜來傳送現(xiàn)代的通訊方式是經(jīng)過光纜來傳送信號的，光纜的主要部件是光導(dǎo)纖信號的，光纜的主要部件是光導(dǎo)纖維，制備它的主要原料是維，制備它的主要原料是SiO2SiO2硅石硅礦山一、二氧化硅和硅酸

4、一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅1存 在硅石硅石12%12%結(jié)晶形：石英結(jié)晶形：石英無定形無定形水晶水晶瑪瑙瑪瑙水晶水晶瑪瑪瑙瑙思索思索1 1：什么是石英、水晶、瑪瑙？：什么是石英、水晶、瑪瑙？石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅，石石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅，石英中無色透明的晶體就是通常所英中無色透明的晶體就是通常所說的水晶。說的水晶。石英具有彩色環(huán)狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。石英具有彩色環(huán)狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。瑪瑪 瑙瑙瑪瑙瑪瑙水晶水晶SiOSiO2原子原子晶體晶體SiOSiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀構(gòu)造，因此性質(zhì)很穩(wěn)定是正四面體的空間網(wǎng)狀構(gòu)造，因此性質(zhì)很穩(wěn)定 留意：晶體的化學(xué)式為留意：晶體的化學(xué)式為SiO2，不表，

5、不表示有示有SiO2分子組成，晶體中只需分子組成，晶體中只需Si、O原子，無分子原子，無分子P74物理性質(zhì)對比物質(zhì)物質(zhì)SiOSiO2 2COCO2 2狀態(tài)（常溫）狀態(tài)（常溫）氣體氣體熔點(diǎn)熔點(diǎn)-56.6-56.6 沸點(diǎn)沸點(diǎn)-78.5-78.5 溶解性溶解性1 1：1 1硬度硬度固體固體1610161022302230不溶不溶大大思索？4二氧化硅化學(xué)性質(zhì)不能與水反響不能與水反響 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3 高溫高溫 是酸性氧化物是酸性氧化物SiO2 + 2OH =SiO32-+ H2O不是鹽不是鹽SiO2+2C= Si+2CO高溫高溫實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供以下

6、試劑瓶實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供以下試劑瓶, , 細(xì)口磨口塞玻璃瓶細(xì)口磨口塞玻璃瓶廣口瓶廣口瓶細(xì)口橡皮塞玻璃瓶細(xì)口橡皮塞玻璃瓶棕色廣口瓶棕色廣口瓶細(xì)口塑料瓶，細(xì)口塑料瓶，如何存放以下藥品如何存放以下藥品? ?根據(jù)是什么根據(jù)是什么? ?a.a.二氧化硅二氧化硅_b._b.氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液c.c.硝酸銀晶體硝酸銀晶體_ d._ d.氫氟酸氫氟酸_ _e.e.濃硫酸濃硫酸_二氧化硅二氧化硅( (SiO2） 二氧化二氧化( (CO2) )物理性質(zhì)物理性質(zhì) 熔沸點(diǎn)高、硬度大熔沸點(diǎn)高、硬度大 熔沸點(diǎn)低硬度小熔沸點(diǎn)低硬度小與水反應(yīng)與水反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO2+2NaOH

7、=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)SiO2+CaO= Ca SiO3CO2+Na2O= Na2CO3與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反應(yīng)不反應(yīng)與碳反應(yīng)與碳反應(yīng)SiO2+2C= Si+2COCO2+C= 2CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫5 5二氧化硅的用途二氧化硅的用途由于由于SiO2SiO2具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能加上具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能加上SiO2SiO2在自然界的廣泛存在，因此從古到今在自然界的廣泛存在，因此從古到今都被人類廣泛地運(yùn)用。都被人類廣泛地運(yùn)用。光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡 石石 英英 制制 品品水晶

8、水晶石英、瑪瑙石英、瑪瑙二氧化硅用來制光導(dǎo)纖維二氧化硅用來制光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維就是比頭發(fā)絲還細(xì)的、能傳導(dǎo)光信號的玻璃絲。光導(dǎo)纖維就是比頭發(fā)絲還細(xì)的、能傳導(dǎo)光信號的玻璃絲。制造光導(dǎo)纖維的資料就是二氧化硅。光導(dǎo)纖維主要用于制造光導(dǎo)纖維的資料就是二氧化硅。光導(dǎo)纖維主要用于通訊、傳感、丈量等，光纖通訊的優(yōu)點(diǎn)就是通訊容量大，通訊、傳感、丈量等，光纖通訊的優(yōu)點(diǎn)就是通訊容量大，一對光纖上可同時(shí)傳送一對光纖上可同時(shí)傳送3 3萬門。萬門。 、制光導(dǎo)纖維、制光導(dǎo)纖維、石英表、石英鐘、石英表、石英鐘、石英玻璃制化學(xué)儀器、石英玻璃制化學(xué)儀器、水晶制光學(xué)儀器和工藝品、水晶制光學(xué)儀器和工藝品、瑪瑙制精細(xì)軸承和裝飾品、瑪瑙

9、制精細(xì)軸承和裝飾品硅酸凝膠經(jīng)枯燥脫水就構(gòu)硅酸凝膠經(jīng)枯燥脫水就構(gòu)成干膠，稱為成干膠，稱為“硅膠。硅膠。2、硅酸、硅酸(H2SiO3) 閱讀閱讀P76 枯燥硅膠枯燥硅膠 濕硅膠濕硅膠思索：二氧化硅難溶于水，那么，思索：二氧化硅難溶于水，那么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-1 P76：向飽和：向飽和Na2SiO3溶溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸現(xiàn)現(xiàn) 象象結(jié)結(jié) 論論方程式方程式 滴入酚酞滴入酚酞,溶液呈紅色溶液呈紅色,Na2SiO3呈堿呈堿性性Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl實(shí)驗(yàn)探求：滴入鹽酸滴入鹽酸,有硅酸凝膠產(chǎn)生有硅酸凝膠產(chǎn)生硅酸難溶于

10、水硅酸難溶于水 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白白 Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3白白景象：白色膠狀物生成思索：原料假設(shè)只需原料假設(shè)只需SiO2SiO2，如何用它制造，如何用它制造H2SiO3H2SiO3？2硅酸的性質(zhì)硅酸的性質(zhì) 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 弱酸性弱酸性 H2SiO3=H2O+SiO2加熱加熱H2SiO3+2NaOH=2H2O +Na2SiO3SiO2參與NaOH參與HClH2SiO3不能一部完成不能一部完成 制備：制備： H2SiO3 硅酸凝膠硅酸凝膠 硅酸干凝膠硅酸干凝膠 “硅膠硅膠 用途：用途： 硅膠多孔，吸附水份才干

11、強(qiáng)，常用作實(shí)驗(yàn)室和硅膠多孔，吸附水份才干強(qiáng)，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品，瓶裝藥品等的枯燥劑，也可以用作袋裝食品，瓶裝藥品等的枯燥劑，也可以用作催化劑的載體。催化劑的載體。1、以下各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系、以下各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的選項(xiàng)是的比較，正確的選項(xiàng)是 A.溶解性：溶解性：CO2 H2CO3C.熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：SiO2 CO2干冰干冰 D.硬度：硬度： SiO2 CO2 C 2、以下物質(zhì)中、以下物質(zhì)中,不能用玻璃瓶不能用玻璃瓶來盛裝的是來盛裝的是 A.燒堿溶液燒堿溶液 B.濃硫酸濃硫酸 C.氫氟酸氫氟酸 D.碳酸鈉溶液碳酸鈉溶液 C3、要除去、要除去SiO2中的中的CaO雜質(zhì)，雜質(zhì)，最適宜的試劑是最適宜的試劑是 A.純堿溶液純堿溶液 B 鹽酸鹽酸 C 硫酸硫酸 D 苛性鈉溶液苛性鈉溶液B活動(dòng)與探求：活動(dòng)與探求： 硅酸是一種比碳酸還要弱的