《无机非金属材料的主角-硅》课件.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,Si元素在地壳中的含量排在第几位？,知识窗,硅在地壳上的含量仅次于氧，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的90以上,锦绣中华,思考、讨论：、i原子结构相似，那么、i性质一样么？,C,Si,一、硅单质,1、存在：,2、物理性质：,导电性介于导体和绝缘体之间。,在自然界中，没有游离态的硅，只有化合态的硅。单质硅有晶体硅和无定形硅两种。,晶体硅的结构类似于金刚石，熔点(1410)和沸点都很高，硬度大。,3、化学性质：,在常温下，硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱”即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应，但与O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应，所以常温下硅单 质的化学性质不活泼,Si+O2=SiO2Si+Cl2=SiCl4,Si+F2=SiF4Si+HF=SiF4+H2Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2,常温下,加热时,4、制法,SiO2+2C=Si+2CO,高温,硅单质,5.用途,晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料,硅太阳能电池,电脑的中央处理器（CPU）,Si,晶体结构,晶体硅、无定形,空间构型：正四面体,物理性质,色：金属光泽,态：灰黑色固体,熔点：高（1410）硬度：大 质脆,化学性质,常温下不活泼，与HCL、HSO、HNO都不反应常温下只能与、溶液反应,高温下可发生一些列反应iCSiCSiO2 SiO2Si2Cl2SiCl4,用途：半导体材料、光电池材料、信息技术材料,小结,二、二氧化硅,阅读、思考：地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的_%,存在形态有_和_两大类，统称_。,1.二氧化硅(SiO2),12,结晶形,无定形,硅石,石英,结晶的SiO2,石英,水晶,玛瑙,无色透明,具有彩色环带状或层状的,水晶,玛瑙,二氧化硅的用途,光学纤维胃镜,用光导纤维做手术，不用开刀,思考与交流：请同学们思考P76的问题并和前后左右的同学进行交流。,SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？请将你的认识写在下面横线上，物理性质：_化学稳定性：_,坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。纯净SiO2无色透明,常温下非常稳 定,SiO2的这些性质是由什么决定的呢？,二氧化硅的晶体空间结构,二氧化硅的化学性质,活动与探究：二氧化硅化学性质稳定，能否与HCl、H2S04、HN03、HF 发生反应？,结论：,SiO2+4HFSiF4+2H2O,快乐体验：试一试怎样能在玻璃上雕刻花 纹。（玻璃的主要成分是SiO2）,可以与氢氟酸反应，放出气体,设问：CO2和SiO2作为酸性氧化物能与哪些物质反应？,2、与碱反应,1、与碱性氧化物反应,SiO2 2NaOHNa2SiO3H2O,实验室盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,思考,3、SiO2与其他物质的反应,SiO2 Na2CO3=Na2SiO3 CO2,SiO2 CaCO3=CaSiO3+CO2,SiO22C=Si+CO,高温,高温,高温,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反应,SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O,固 态,熔沸点低,气 态,熔沸点高、硬度大,SiO2 4HF=SiF4 2H2O,人工降雨，灭火等,装饰、石英坩埚、光纤等,二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较,二氧化硅的用途,制晶体硅,石英坩埚,光导纤维,石英手表,光学仪器,耐磨器皿,SiO2,精密仪器轴承,思考、讨论：、i原子结构相似，形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别，为什么呢？,CO2的存在是以分子形式存在的,SiO2的存在是以原子形式存在的,练习,A、B、C、D、E、代表单质或化合物，他们之间的转化关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚是相似。,A+E,加碳高温,B,C,加氧化钙,高温,D+H2O,加NaOH,请填空：,1、形成单质A的原子结构示意图 它的最高化合价为,2、B的化学式 B和碳反应生成A和E的化学方程式,3、C的化学式为 D的化学式为,+4,SiO2,SiO22C=Si+CO,CaSiO3,Na2SiO3,再见,