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1、第 四 章 非 金 屬 及 其 化 合 物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角硅 Si元 素 在 地 殼 中 的 含 量 排 在 第 幾 位 ？你 知 道 嗎 ？ 知 識 窗 硅 在 地 殼 上 的 含 量 僅 次 于氧 ， 硅 的 氧 化 物 及 硅 酸 鹽 構(gòu) 成了 地 殼 中 大 部 分 的 巖 石 、 沙 子和 土 壤 約 占 地 殼 的 90 以 上 錦 繡 中 華 思 考 、 討 論 ： 、 i原 子 結(jié) 構(gòu) 相 似 ，那 么 、 i性 質(zhì) 一 樣 么 ？CSi 一 、 硅 單 質(zhì)1、 存 在 ：2、 物 理 性 質(zhì) ：導(dǎo) 電 性 介 于 導(dǎo) 體 和 絕 緣 體 之 間 。在 自 然 界 中
2、 ， 沒 有 游 離 態(tài) 的 硅 ， 只 有化 合 態(tài) 的 硅 。 單 質(zhì) 硅 有 晶 體 硅 和 無 定形 硅 兩 種 。晶 體 硅 的 結(jié) 構(gòu) 類 似 于 金 剛 石 ， 熔 點(1410 )和 沸 點 都 很 高 ， 硬 度 大 。 3、 化 學(xué) 性 質(zhì) ： 在 常 溫 下 ， 硅 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 可 歸 納 為 “ 親 氟 親 堿 ”即 常 溫 下 可 以 和 F2、 HF、 NaOH溶 液 反 應(yīng) ， 但 與O2、 Cl2、 H2SO4、 HNO3都 不 反 應(yīng) ， 所 以 常 溫 下硅 單 質(zhì) 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑Si + O 2 = SiO2Si + Cl2 = S
3、iCl4Si+F2 = SiF4Si+HF = SiF4 + H2Si+2NaOH+H2O = NaSiO3+ 2H2常 溫 下加 熱 時 4、 制 法 SiO2 + 2C = Si + 2CO高 溫硅 單 質(zhì) 5.用 途 晶 體 硅 的 導(dǎo) 電 性 介 于 導(dǎo) 體 和 半 導(dǎo) 體 之 間 ,是良 好 的 半 導(dǎo) 體 材 料 ,硅 是 信 息 技 術(shù) 的 關(guān) 鍵 材 料硅 太 陽 能 電 池 電 腦 的 中 央 處 理 器 （ CPU） Si 晶 體 結(jié) 構(gòu) 晶 體 硅 、 無 定 形空 間 構(gòu) 型 ： 正 四 面 體物 理 性 質(zhì) 色 ： 金 屬 光 澤態(tài) ： 灰 黑 色 固 體熔 點 ：
4、高 （ 1410 ） 硬 度 ： 大 質(zhì) 脆化 學(xué) 性 質(zhì) 常 溫 下 不 活 潑 ， 與 HCL、 H SO 、HNO 都 不 反 應(yīng)常 溫 下 只 能 與 、 溶 液 反 應(yīng)高 溫 下 可 發(fā) 生 一 些 列 反 應(yīng) i C SiCSi O2 SiO2Si 2Cl2 SiCl4用 途 ： 半 導(dǎo) 體 材 料 、 光 電 池 材 料 、 信 息 技 術(shù) 材 料小結(jié) 二 、 二 氧 化 硅閱 讀 、 思 考 ： 地 球 上 存 在 的 天 然 二 氧 化 硅 約 占 地 殼 質(zhì)量 的 _%,存 在 形 態(tài) 有 _和 _兩 大 類 ， 統(tǒng) 稱 _。1.二 氧 化 硅 (SiO 2)12 結(jié) 晶
5、形 無 定 形硅 石 結(jié) 晶 的 SiO 2 水 晶瑪 瑙 無 色 透 明具 有 彩 色 環(huán) 帶 狀或 層 狀 的 二 氧 化 硅 的 用 途 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 。SiO 2具 有 哪 些 物 理 性 質(zhì) ？ 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 如 何 ？請 將 你 的 認(rèn) 識 寫 在 下 面 橫 線 上 ，物 理 性 質(zhì) ： _化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 ： _堅 硬 難 熔 的 固 體 ， 熔 沸 點 比 較 高 ，不 溶 于 水 ， 硬 度 比 較 大 。 純 凈 SiO2無 色 透 明常 溫 下 非 常 穩(wěn) 定S
6、iO2的 這 些 性 質(zhì) 是 由 什 么 決 定 的 呢 ？ 二 氧 化 硅 的 化 學(xué) 性 質(zhì)活 動 與 探 究 ： 二 氧 化 硅 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ，能 否 與 HCl、 H2S04、 HN03 、 HF 發(fā) 生 反 應(yīng) ？結(jié) 論 ： v SiO 2 + 4H F SiF4 + 2H 2O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 設(shè) 問 ： CO 2和 SiO 2作 為 酸 性 氧 化 物 能 與哪 些 物 質(zhì) 反 應(yīng) ？2、 與 堿 反 應(yīng)1、 與 堿 性 氧 化
7、 物 反 應(yīng)SiO2 CaO CaSiO3高 溫SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O實 驗 室 盛 放 堿 液 的 試 劑 瓶 用 橡 膠 塞而 不 用 玻 璃 塞 ， 你 知 道 為 什 么 嗎 ？思 考 3、 SiO2與 其 他 物 質(zhì) 的 反 應(yīng) = 高 溫高 溫高 溫 二 氧 化 碳 二 氧 化 硅 狀 態(tài)物 理 性 質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 與 水與 堿與 堿性 氧化 物與 酸 用 途 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO 2+CaO=CaCO3 不 反 應(yīng) = 固 態(tài)熔 沸 點 低氣 態(tài) 熔 沸 點 高 、 硬 度 大人 工
8、 降 雨 ， 滅 火 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 較高 溫 二 氧 化 硅 的 用 途 制 晶 體 硅石 英 坩 堝光 導(dǎo) 纖 維石 英 手 表光 學(xué) 儀 器耐 磨 器 皿 SiO 2 精 密 儀 器 軸 承 思 考 、 討 論 ： 、 i原 子 結(jié) 構(gòu) 相 似 ，形 成 的 氧 化 物 CO2、 SiO2性 質(zhì) 卻有 很 大 的 差 別 ， 為 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 練 習(xí)A、 B、 C、 D、 E 、 代 表 單 質(zhì) 或 化 合 物 ， 他 們 之 間 的 轉(zhuǎn) 化關(guān) 系 如 圖 所 示 ， A為 地 殼 中 含 量 僅 次 于 氧 的 非 金 屬 元 素 的 單質(zhì) ， 其 晶 體 結(jié) 構(gòu) 與 金 剛 是 相 似 。A+E 加 碳高 溫 B C加 氧 化 鈣高 溫 D+H2O加 NaOH請 填 空 ： 1、 形 成 單 質(zhì) A的 原 子 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 它 的 最 高 化合 價 為 2、 B的 化 學(xué) 式 B和 碳 反 應(yīng) 生 成 A和 E的 化 學(xué) 方 程 式3、 C的 化 學(xué) 式 為 D的 化 學(xué) 式 為 +4SiO2
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