化学1必修4.1《无机非金属材料的主角-硅》教学课件.ppt

第一节 无机非金属材料的主角——硅;第二课时 硅酸盐和单质硅;第一节无机非金属材料的主角——硅; 硅及二氧化硅的性质;硅单质（Si）;硅太阳能电池; 美国的硅谷——“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，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48公里，宽16公里的长条形地带上。由于它集中了全世界90％以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。 ; 通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？;1.自然界硅元素主要存在于:岩石、沙子和土壤; 你能画出碳和硅的原子结构示意图，并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？; 碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的第四主族,最外层有四个电子，既不易失去电子，也不易得到电子。所以硅的化学性质不如碳活泼,主要形成正四价化合物，碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。; 美丽的玻璃雕花艺术;;水 晶 制 品;玛瑙;瓷器是中国最伟大的创造之一，所以中国被誉为“瓷国”;秦砖汉瓦;三峡大坝;东方明珠;二氧化硅的存在; 具有彩色环状或层状的石英称为玛瑙;资料卡片;二氧化硅的晶体结构; 二氧化硅的晶体结构; 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; 根据上述二氧化硅的结构及学过的二氧化碳的性质你能否判断SiO2的物理性质和化学性质呢？;(2)SiO2的物理性质;;; 从表中可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能通过溶于水得到相应的酸——硅酸。 酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。 由此，我们总结出二氧化硅的主要化学性质为： 不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。;二氧化硅的化学性质; 1,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？; 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。 SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O ; 高纯度的硅是常见的最重要的半导体材料，水泥、陶瓷、玻璃等是常见的重要的含硅无机非金属材料。;; 二氧化硅难溶于水，那么如何制得硅酸呢？; 如何制取硅酸?;　; 硅胶泳帽; 1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物———二氧化硅和硅酸。 2.二氧化硅的结构和性质 3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途 4.硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实;;课堂练习; 3、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（ ） A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃; 6.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ） A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3 ;;第四章非金属及其化合物;三、硅酸盐和硅单质; 本课学习内容 1.硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品 2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊的原因。 4.硅单质的性质及广泛应用 ; 硅酸盐的丰富性和多样性;; 普通玻璃: Na2O·CaO·6SiO2; 陶瓷; 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐——分子筛; 生物陶瓷——人造骨;硅酸盐;1、硅酸盐组成的表示方法：;; 2、硅酸盐在自然界的转化;3、硅酸钠（Na2SiO3）; 1.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？ 2.将用水玻璃浸过的、长期存放的鲜蛋敲碎，你会看到什么现象？ ;（2）硅酸钠的化学性质;（3）硅酸钠的用途;你认识这些常见的硅酸盐产品吗 ;;四、硅单质;四、硅单质（Si）; ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非 金属单质反应。; 工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅，粗硅跟氯气反应经提纯得到 SiCl4后，再用氢气还原制得纯硅：; 工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅（SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑①