第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角(改)

1、第四章非金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角硅硅 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū), ,電子技術(shù)研究中心電子技術(shù)研究中心, ,計算機(jī)生產(chǎn)的重要基地計算機(jī)生產(chǎn)的重要基地, ,位于加利福尼亞州位于加利福尼亞州圣弗朗西斯科南端圣弗朗西斯科南端. .SiSi元素在地殼中的含量排在第幾位？元素在地殼中的含量排在第幾位？你知道嗎？你知道嗎？錦繡中華錦繡中華一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸閱讀、思考：閱讀、思考： 地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的量的_%,存在形態(tài)有存在形態(tài)有_和和_兩大類，統(tǒng)稱兩大類，統(tǒng)稱_。1

2、.二氧化硅二氧化硅(SiO2)12結(jié)晶形無定形硅石二氧化硅的用途二氧化硅的用途思考與交流：思考與交流：請同學(xué)們思考P76的問題并和前后左右的同學(xué)進(jìn)行交流。SiO2具有哪些物理性質(zhì)？具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？化學(xué)穩(wěn)定性如何？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？的這些性質(zhì)是由什么決定的？請將你的認(rèn)識寫在下面橫線上，請將你的認(rèn)識寫在下面橫線上，物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：_化學(xué)穩(wěn)定性：化學(xué)穩(wěn)定性：_堅硬難熔的固體，熔沸點(diǎn)比較堅硬難熔的固體，熔沸點(diǎn)比較高，不溶于水，硬度比較大。高，不溶于水，硬度比較大。常溫下非常穩(wěn)常溫下非常穩(wěn) 定定二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活動與探究活動與探究：二氧化硅化學(xué)性

3、質(zhì)穩(wěn)定，：二氧化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能否與能否與HCl、 H2S04、 HN03 、HF 發(fā)生反應(yīng)？發(fā)生反應(yīng)？結(jié)論：vSiO2 + 4HFSiF4 + 2H2O快樂體驗：試一試怎樣能在玻璃上雕刻花 紋 （玻璃的主要成分是可以與氫氟酸反應(yīng)，放出氣體氫氟酸反應(yīng)，放出氣體設(shè)問：CO2和SiO2作為酸性氧化物能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)SiO2 CaO CaSiO3高溫SiO2 2NaOHNa2SiO3H2O二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 狀狀 態(tài)態(tài)物理性質(zhì)物理性質(zhì)化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與水與水與堿與堿與堿與堿性氧性氧化物化物與酸與酸 用用 途途CO2+H2O=H2CO

4、3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)不反應(yīng) = 固固 態(tài)態(tài)熔沸點(diǎn)低熔沸點(diǎn)低氣氣 態(tài)態(tài)熔沸點(diǎn)高、硬度大熔沸點(diǎn)高、硬度大人工降雨，滅火等人工降雨，滅火等 裝飾、石英坩堝、光纖等裝飾、石英坩堝、光纖等二氧化碳和二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)及用途比較二氧化碳和二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)及用途比較高溫探究實驗探究實驗4-13-5 mL硅酸鈉溶液1-2滴酚酞稀鹽酸先后2、硅酸、硅酸現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論化學(xué)方程化學(xué)方程式式離子方程離子方程式式SiO32- + 2H+ = H2SiO3Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3a、Na2

5、SiO3溶液呈堿性溶液呈堿性;b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸硅酸.滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生探究實驗探究實驗23-5 mL硅酸鈉溶液CO2現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論化學(xué)方化學(xué)方程式程式通入通入CO2后溶液由紅色變淺至無色，同時有白后溶液由紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生色膠狀沉淀產(chǎn)生可溶性硅酸鹽與可溶性硅酸鹽與CO2反應(yīng)生成不溶于水的硅酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 +

6、 H2SiO3制取原理：強(qiáng)酸制弱酸制取原理：強(qiáng)酸制弱酸酸與鹽的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律之一酸與鹽的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律之一較強(qiáng)酸較強(qiáng)酸+較弱酸鹽較弱酸鹽 較弱酸較弱酸+較強(qiáng)酸鹽較強(qiáng)酸鹽小測驗：你知道CO2通入到CaCl2溶液中有現(xiàn)象嗎？性質(zhì)：性質(zhì)：不溶于水、不穩(wěn)定、極弱酸不溶于水、不穩(wěn)定、極弱酸(酸性比碳酸還弱）酸性比碳酸還弱）制法：制法： SiO32- + 2H+= H2SiO3SiO32- + H2O +CO2 =H2SiO3+ CO32-H2SiO3=SiO2+H2OH2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O小結(jié) 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就

7、形成硅酸干膠，稱為燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠硅膠”。常常。常常用用做干燥劑。做干燥劑。用途三、硅酸鹽三、硅酸鹽硅酸鹽的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，一般都不溶于水硅酸鹽的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，一般都不溶于水1.定義：定義：2、硅酸鹽組成表示、硅酸鹽組成表示硅酸鈉（硅酸鈉（Na2SiO3) 鎂橄欖石（鎂橄欖石（Mg2SiO4）鈣沸石鈣沸石 Ca(Al2Si3O10) 3H2O活潑金屬氧化物活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物SiO2H2ONa2O SiO22MgO SiO2CaO Al2O3 3SiO23H2O3、 硅酸鈉硅酸鈉（Na2SiO3） 溶于水，其水溶液俗稱為水玻璃。溶于水，其水溶液俗稱為水玻璃。

8、用途：可制備硅膠、木材防火劑等用途：可制備硅膠、木材防火劑等性質(zhì)：性質(zhì)：4、硅酸鹽產(chǎn)品、硅酸鹽產(chǎn)品-陶瓷陶瓷 玻璃玻璃 水泥水泥v1陶瓷：原料陶瓷：原料黏土黏土v2玻璃：原料玻璃：原料純堿、石灰石和石英；純堿、石灰石和石英；v3水泥：原料水泥：原料黏土和石灰石；適量石黏土和石灰石；適量石膏；膏；硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品碳化硅碳化硅(金剛砂金剛砂,SiC)：硬度大：硬度大硅鋼：高導(dǎo)磁性硅鋼：高導(dǎo)磁性硅橡膠：良好的彈性硅橡膠：良好的彈性分子篩：吸附劑、催化劑分子篩：吸附劑、催化劑新型無機(jī)非金屬材料：新型無機(jī)非金屬材料：新型陶瓷新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等三、硅單質(zhì)三、硅單質(zhì)1、存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。、存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。2、物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)熔點(diǎn)(1410)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。和沸點(diǎn)都很高，硬度大。3、化學(xué)、化學(xué)性質(zhì)：性質(zhì)：常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。Si + O2 = SiO24、制法、制法SiO2 +