《四川省成都市经开实验中学学年高一化学4.1 无机非金属材料的主角硅课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省成都市经开实验中学学年高一化学4.1 无机非金属材料的主角硅课件.ppt（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅（第（第1课时）课时）第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第四章第四章非金属及其化合物非金属及其化合物地壳中第二，为地壳中第二，为26.3%，占地占地壳质量的壳质量的90%以上以上地球生物生存的根基地球生物生存的根基硅酸盐、空气、水、阳光硅酸盐、空气、水、阳光从原子角度认识硅原子从原子角度认识硅原子既不易失去电子，也不易得到电子，既不易失去电子，也不易得到电子，所以所以,硅硅的化学性质不活泼的化学性质不活泼,主要形成四价化合物主要形成四价化合物CSi思考：思考：碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原碳和硅在自然界中存在形式有所不同
2、的原因是什么？因是什么？碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强Si无单质状态无单质状态化合态：硅的氧化物和硅酸盐化合态：硅的氧化物和硅酸盐天天然然的的 SiO2 硅硅石石有结晶形（石英晶体）有结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（、二氧化硅（SiO2）(1)存在存在 思考题思考题4 什什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读63页，画出由硅石分类到玛瑙的树状页，画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）
3、结晶形（石英）无定形无定形无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙(2)结构结构 每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子，原子，Si在中心在中心,O在四个顶角在四个顶角.同时每同时每1个个O原子周围结合原子周围结合2个个Si原子相结合。原子相结合。硅原子硅原子SiO2四面体四面体二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用用SiO2来表示来表示二氧二氧 化硅的组成化硅的组成,表示表示O与与Si的原子个数比的原子个数比,不是分子式是化不是分子式是化学式学式 思考题思考题6 下下列说法错误的是（列说法错误的是（）A.SiOA.SiO2 2
4、是二氧化硅的化学式是二氧化硅的化学式 B.SiOB.SiO2 2 晶体是由晶体是由SiSi和和O O按按1:21:2的比例的比例所组成的立体网状结构的晶体所组成的立体网状结构的晶体 C.SiOC.SiO4 4 四面体只存在于二氧化硅四面体只存在于二氧化硅晶体中晶体中D.D.沙子里含无定形二氧化硅沙子里含无定形二氧化硅 E.E.石英就是水晶石英就是水晶 F.SiOF.SiO2 2 从古到今被人类广泛地应用从古到今被人类广泛地应用着，是因为着，是因为SiOSiO2 2 的立体网状结构和它的立体网状结构和它在自然界的广泛存在在自然界的广泛存在CDE现代通信用光缆现代通信用光缆光光学学纤纤维维胃胃镜镜
5、用用光光导导纤纤维维做做无无开开刀刀手手术术光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯危害：危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。硅肺病（旧称矽肺）。(3)性质性质SiO2是一种是一种坚硬难熔坚硬难熔的固体的固体,不溶于水，纯净不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。的二氧化硅无色透明。A、物理性质、物理性质：与与CO2对比对比（B）、化学性质：与）、化学性质：与CO2对比对比二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅化学式化学式化学式的化学
6、式的意义意义通常状况通常状况下的状态下的状态硬度硬度水溶性水溶性熔沸点熔沸点二氧化硅和二氧化碳的比较二氧化硅和二氧化碳的比较CO2SiO2表示二氧化碳表示二氧化碳分子及其组成分子及其组成表示二氧化硅晶体表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比中硅氧原子个数比气态气态固态固态很小很小很大很大可溶于水可溶于水不溶于水不溶于水很低很低很高很高（B）SiO2 2的化学性质（很不活泼）的化学性质（很不活泼）高温高温高温高温讨论讨论：初中学过的酸性氧化物的通性包：初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面？（以括哪些方面？（以CO2为例）为例）1.1.酸性氧化物酸性氧化物酸性氧化物酸性氧化物SiOSiO2 2 Ca
7、O=CaO=CaSiOCaSiO3 3与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水 SiO SiO2 2 2NaOH=2NaOH=NaNa2 2SiOSiO3 3 HH2 2OO 硅酸钠硅酸钠硅酸钠硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐与碱性氧化物反应生成盐（有粘性）有粘性）与与HF的反应的反应 SiO2 4HF=SiF4 2H2O此反应常用于雕刻玻璃此反应常用于雕刻玻璃2.特性特性3.某同学根据某同学根据SiOSiO2 2既可与碱反应既可与碱反应既可与碱反应既可与碱反应,也能与也能与也能与也能与氢氟酸反氢氟酸反应应,推断推断SiOSiO2 2为两性氧化物为两性氧化物
8、为两性氧化物为两性氧化物.是否正确是否正确是否正确是否正确?想一想想一想2、实验室为什么、实验室为什么不用玻璃瓶盛装不用玻璃瓶盛装氢氟酸？氢氟酸？1、实验室盛装、实验室盛装NaOH溶液的试剂溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？而不用玻璃塞？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。塑料瓶。NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反应生成反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装结而无法打开。因此盛装NaOH溶溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡
9、胶塞。橡胶塞。3、弱氧化性：弱氧化性：SiO2+2C Si+2CO高温高温SiO2+2Mg Si+2MgO高温高温二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 状态状态气态气态固态固态物理性质物理性质熔点低熔点低熔点高，硬度熔点高，硬度大大化化学学性性质质与酸与酸用途用途人工降雨，灭火等人工降雨，灭火等P64,图图45与水反应与水反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱反应与碱反应CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不能不能能能能能CO2H2OH2CO3，但是，但是SiO2不能不能与水直接化合成与水直接化合成H2SiO
10、3，这是一个特，这是一个特性。性。思考：刚才讲到思考：刚才讲到SiOSiO2 2不能直接和不能直接和水化合成水化合成H H2 2SiOSiO3 3，那怎样制备，那怎样制备H H2 2SiOSiO3 3呢？呢？2、硅酸（、硅酸（H2SiO3）H2SiO3是是SiO2的对应水化物（的对应水化物（SiO2 是是H2SiO3的酸酐），是一种不溶性酸，是一的酸酐），是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。还弱。（1）制法）制法可溶性硅酸盐与酸反应：可溶性硅酸盐与酸反应：现象现象结论结论化学方化学方程式程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶滴入酚酞后溶液变为红色，
11、再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，b、可溶性硅酸、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形、静置则形成硅酸沉淀。成硅酸沉淀。实验实验4-1Na2SiO3+2HCl=2NaCl +H2SiO3（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O（3）不稳定（比）不稳定（比H2CO3稳定），受热易稳定），受热易分解分解 用用H2CO3可制得可制得H2SiO3，可证明，可证明H2SiO3 的酸性比的酸性比H2CO3弱。弱。SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3Na2SiO3 +H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3SiO32-+2H+=H2SiO3Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3H2SiO3 =H2O+SiO2