修改版非常好第一节无机非金属材料的主角硅.ppt

第四章非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角-硅第一课时,常平中学梁君兰,美国的硅谷位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的长条形地带上。由于它集中了全世界0以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。,硅谷 silicon valley,硅元素(silicon)在地壳中的含量,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、约占地壳总量的90%以上。,豪门二杰-碳、硅,碳-统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,在周期表中找出硅、碳的位置，并画出他们的原子结构示意图。,元素的化学性质主要决定于其最外层电子数。硅的结构与碳相似，硅的许多化学性质与碳相似。,碳、硅原子最外层电子数是4,资料卡片:在25和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。,硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。,思考：阅读资料卡片，比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式？,？,二氧化硅(silicon dioxide),硅藻土,天然水晶,玛瑙工艺品,天然葡萄玛瑙,讨论：阅读课本P74-75页试画出由硅石开始的树状分类图。,硅石,结晶形（石英）,无定形（硅藻土）,水晶,玛瑙,二氧化硅(silicon dioxide),C、Si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？,【科学视野P74】二氧化硅晶体是立体网状结构。在二氧化硅晶体里，每个Si周围结合四个O，同时每个O与两个Si相结合，在SiO2晶体中Si、O原子个数比为12，因此用“SiO2”这个式子表示二氧化硅。二氧化硅晶体中不存在单独的二氧化硅分子。,SiO2的结构,SiO2的用途,石英玻璃做的光学镜片和器皿,石英光导纤维,水晶工艺品,水晶工艺品,玛瑙工艺品,思考：,根据SiO2的存在和应用，试推断其有哪些物理性质？化学稳定性如何？它的这些性质是由什么决定的？,砂石硬度大熔点高、石英可做坩埚SiO2的硬度大熔点高。石英和光导纤维是无色透明的纯净的SiO2是无色的。砂石的化学性质稳定SiO2的化学性质稳定。SiO2的这些性质都是由其空间网状结构决定的。,SiO2的化学性质,1、SiO2的化学性质很不活泼，酸中只有氢氟酸（HF）能与之反应。SiO2+4HF=SiF4+2H2O玻璃中含有SiO2，可以用HF刻蚀玻璃。,2、SiO2是酸性氧化物，可与碱性氧化物和碱反应。,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起,SiO2与CO2化学性质的比较,不反应,CO2+H2O=H2CO3,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+CaOCaCO3,不反应,硅酸(H2SiO3),实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。,滴入酚酞溶液呈红色，,Na2SiO3溶液呈碱性,问题研究：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体）,硅酸难溶于水,滴入盐酸有白色胶状沉淀产生,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。,用途：,硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.溶解性：CO2 H2CO3C.熔点：SiO2 CO2（干冰）D.硬度：SiO2 CO2,练一练,C,2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液,练一练,C,3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 氢氧化钠溶液,练一练,B,4、试设计一简单实验方案,检验某生石灰样品中含有石灰石、石英,有关反应的离子方程式为.,取少量的样品研细放入试管中与过量的盐酸反应,若产生气体,说明样品中有石灰石,若仍有不溶物,说明样品中有石英。,CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,作业：,作业：完成有关反应方程式。,再见！,谢谢！,