1024·人教版必修一硅及其化合物的性质课件概论.ppt

具有特殊功能的含硅物质 1、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。 2、硅 钢 （铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯 3、硅橡胶 4、分子筛 第一节 无机非金属材料的主角——硅 人教版必修一 硅元素(silicon)在地壳中的含量 氧48.6% 硅26.3% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 镁2.00% 氢0.16% 其他1.20% 硅26.3% 硅的存在与分布 存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以氧化物和硅酸盐的形式存在） 分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。 图 4-1 硅的广泛存在 硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电 子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物． C Si 碳是构成有机物的主要元素 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 从原子结构认识硅 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 1、灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 2、熔点高、硬度大 硅的化学性质不活泼， 常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。 加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2 O2)反应。 一、硅单质 1、与氟气反应： 2、与氢氟酸反应： 3、与强碱溶液反应： 4、与氯气反应： 5、与氧气反应 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑ Si+2Cl2==SiCl4 Si+O2==SiO2 △ 高温 5.用途 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,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） 结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 水晶 玛瑙 二、 二氧化硅（ SiO2 ） 1、存在: 硅石 无色透明 彩色环带或层状 水晶 玛瑙 SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。 2、结构 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角。 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示 二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式。 [SiO4]四面体结构 立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 物理性质:_____________________________ 化学稳定性:_________________________ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 3、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼） 1、具有酸性氧化物的通性 （1）与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠 （2）与碱性氧化物反应生成盐 （有粘性，其溶液俗称水玻璃） 高温 SiO2＋ CaO CaSiO3 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 SiO2 ＋ 4HF =　　　 SiF4↑＋2H2O 此反应常用于雕刻玻璃 2、 特性 与氢氟酸HF反应 思考:实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ HF能腐蚀玻璃.因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 二氧化碳 CO2 二氧化硅 SiO2 状 态 气 态 固 态 熔沸点 硬度 熔沸很低 熔点高，硬度大 水 溶 性 能溶于水 不溶于水 化 学 性 质 与 酸 —— 用 途 人工降雨，灭火,饮料等 P75, 图4－5 与水反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 CO2 + H2O = H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 不能反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 能与氢氟酸反应 SiO2＋ CaO =CaSiO3 高温 二氧化硅和二氧化碳的性质比较 4、SiO2的用途 现代通信用光缆 光学纤维胃镜 用光导纤维做 无开刀手术 光导纤维手术头灯 光导纤维 三、硅酸(H2SiO3 ) 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。 思考 　　二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？ 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸 现 象 结 论 方程式 ①滴入酚酞溶液呈红色 ① Na2SiO3溶液呈碱性 Na2SiO3+2HCl = H2Si