人教版必修1-第4章第1節(jié)無機非金屬材料的主角硅ppt課件

Si,最外層電子數(shù)是4，碳也是。,思考2：碳、硅原子主要顯幾價？,正四價（+4價）, 碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強于碳的親氧性。, 因此硅元素在自然界都是與氧的化合物的形態(tài)存在。,思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？,思考3：比較碳、硅親合氧的能力。,1,12,結晶形,無定形,硅石,2,晶體二氧化硅,無定形二氧化硅,晶,3,其性質主要與結構有關： 正四面體空間網(wǎng)狀結構,SiO2的結構,正四面體 空間網(wǎng)狀結構 硅氧原子比例：1 : 2 沒有SiO2 分子存在， 只存在硅氧原子,4,二氧化硅的用途,由于SiO2具有優(yōu)良的物理化學性能，加上SiO2在自然 界的廣泛存在，因此從古到今都被人類廣泛地應用。,5,光學纖維胃鏡,用光導纖維做手術，不用開刀。,二氧化硅的用途,6,二氧化硅的用途,7,透過圖片思考: 二氧化硅具有哪些物理性質? 化學穩(wěn)定性如何? 你的根據(jù)是什么? SiO2的這些性質是由什么決定的？,8,不溶于水，熔沸點比較高，硬度比較大。,1. 物理性質：,9,思考：實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？,明確：防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。,10, 不能與水反應,SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O,高溫, 酸性氧化物,2.化學性質,11,2.化學性質,特性：（與氫氟酸反應）,（用于雕刻玻璃）,（用于工業(yè)制粗硅，這就是“從沙灘到用戶”）,高溫,弱氧化性,12,隨堂練習,13,二氧化碳和二氧化硅的物理化學性質及用途比較,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反應,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,固 態(tài),熔沸點低,氣 態(tài),熔沸點高、硬度大,SiO2 4HF=SiF4 2H2O,人工降雨，滅火等,裝飾、石英坩堝、光纖等,高溫,14,探究實驗4-1,二、硅酸,15,SiO32- + 2H+ = H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3,a.Na2SiO3溶液呈堿性; b.可溶性硅酸鹽與鹽酸反應生成不溶于水的硅酸； c.先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠; d.靜置則形成硅酸沉淀。,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。,16,問題1：怎樣以石英(SiO2)為主要原料制取硅酸？,硅酸的酸性比鹽酸弱，那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢？請你設計一個實驗論證你的推斷。,問題2：,可溶性硅酸鹽與CO2反應生成不溶于水的硅酸,Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3,17,生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。,用途,18,本節(jié)課學習了哪些知識和學習方法？,通過本節(jié)課的學習你有哪些收獲或感想？,不溶于水、極弱酸(酸性比碳酸還弱）,制法：,SiO32- + 2H+= H2SiO3,SiO32- + H2O +CO2 =H2SiO3+ CO32-,H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+H2O,性質：,19,一、SiO2,結構特點 物理性質 化學性質 用 途, ,二、H2SiO3,物理性質 化學性質 用 途 實驗室制法,20,硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱；硅酸鹽是一類結構復雜的固態(tài)物質，大多數(shù)不溶于水，化學性質穩(wěn)定。,1、硅酸鹽,21,常見硅酸鹽礦物,思考: 看書學習如何將硅酸鹽用氧化物的形式表示？,22,硅酸鹽結構復雜、種類繁多，通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。例如：,Na2SiO3 : Na2O · SiO2 CaSiO3 : Ca2O · SiO2,23,要領：各元素寫成相應的氧化物， 化合價不變，元素守恒 格式：金屬氧化物、二氧化硅、水 (各氧化物前系數(shù)為最簡整數(shù)比) 順序：金屬按活動順序表,硅酸鹽的鹽氧化物法書寫規(guī)律,24,用氧化物形式表示下列硅酸鹽： 1.蛇紋石：H4Mg3Si2O9 2.鈣長石：CaAl2SiO6 3.石棉：CaMg3Si4O12 4.長石：KAlSi3O8 5.普通玻璃：CaNa2Si6O14,1.3MgO·2SiO2·2H2O 2.CaO·Al2O3·SiO2 3.CaO·3MgO·4SiO2 4.K2O·Al2O3·6SiO2 5.CaO·Na2O·6SiO2,25,三、硅酸鹽,硅酸鹽的結構很復雜，一般都不溶于水。,1. 硅酸鈉（Na2SiO3）溶于水，其水溶液俗稱為水玻璃，可制備硅膠、木材防火劑等。,實驗探究2 取兩條一樣的干燥布條，分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中，使之充分吸濕、浸透，取出稍瀝干后，分別放置在酒精燈外焰處。觀察現(xiàn)象。,燃燒,無明火，不燃燒,Na2SiO3不易燃燒，可作防火劑,26,無機非金屬材料,硅酸鹽產(chǎn)品,陶瓷,水泥,玻璃,3. 硅酸鹽產(chǎn)品,27,硅酸鹽產(chǎn)品簡介,28,幾種特種玻璃,29,景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的粉彩瓷,30,享有盛譽的中國古代陶瓷,31,32,33,傳統(tǒng)無機非金屬材料：,陶瓷、玻璃、水泥,新型無機非金屬材料：,新型陶瓷,透明陶瓷、超導陶瓷等,高溫結構陶瓷、壓電陶瓷,34,高壓鈉燈,透明氧化鋁陶瓷,35,生 物 陶 瓷 應 用,36,用高溫結構陶瓷做的發(fā)動機葉片,37,4、硅單質,（1） 存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。,（2） 物理性質：晶體硅的結構類似于金剛石， 熔點(1410)和沸點都很高，硬度大。,(3)化學性質：常溫下硅單質的化學性質不活潑,導電性介于導體和絕緣體之間。,38,(4)用途,硅太陽能電池,晶體硅的導電性介于導體和半導體之間,是良好的半導體材料,硅是信息技術的關鍵材料。,39,硅酸鹽 1.表示方法：鹽化學式法 鹽氧化物法 2.硅酸鈉 硅酸鈉是一種無色晶體，熔點高 硅酸鈉易溶于水，水溶液俗稱水玻璃，呈堿性 Na2SiO3易吸收空氣中的CO2： Na2SiO3 +H2O+CO2= 2NaCO3 + H2SiO3（膠體） Na2SiO3溶液（水玻璃）木材防火、黏膠劑等 3.硅酸鹽產(chǎn)品 ：水泥、陶瓷、玻璃 4.硅 存在與狀態(tài)；物理性質；化學性質 用途；用途。,40,