材料家族中的元素.ppt

硅元素(silicon)在地壳中的含量 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，约占地壳总量的90%以上。 问题 1 硅以什么形态存在于自然界中？ 2 硅单质有几种同素异形体？ 3 硅的导电性怎样？ 2) 在高温或加热条件下，硅的化学性质比较活泼，能与O2 、Cl2 、H2等非金属单质反应。 硅钢 导磁性良好，用作变压器铁芯 二氧化硅(SiO2) 二、二氧化硅与光导纤维 硅石 SiO2是硅最重要的化合物，天然存在的叫硅石，有晶体和无定形两大类。 硅酸(H2SiO3)和原硅酸(H4SiO4)是不溶于水且比碳酸酸性还弱的弱酸，其酸酐都是SiO2。 原硅酸是一种白色胶状物质，硅酸是白色粉末状固体，都不溶与水. 硅酸和原硅酸均不稳定，易分解，原硅酸在干燥空气中分解生成硅酸，硅酸加热分解生成SiO2。 H4SiO4=H2SiO3+H2O， H2SiO3=ΔSiO2+H2O 2、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（?C?） A.HF溶液????? ? B.KOH溶液???? ? C.盐酸????? ? D.水玻璃 课堂练习 3、下列说法正确的是（ ） A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应， 不和任何酸反应。 B.CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 C.SiO2对应的酸有不同的组成 D.SiO2跟水反应可得硅酸 4、在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象化学上叫做“碱析”，产生碱析的化学方程式为___________________。 解析：玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。厨房中CO2、H2O（g）浓度相对较高，碳酸酸性强于硅酸，时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O（g）的持续作用下析出白色H2SiO3，所以往往失去光泽，严重的会形成白色斑点。 答案：Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3 石 英 制 品 硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？ 实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成 方程式： Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3 ↓ +Na2CO3 你的结论： 硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱 1、能溶解硅且能放出氢气的是 （ ） A、浓盐酸 B、稀硫酸 C、氢氟酸 D、浓烧碱 CD BC * * 光导纤维 1、只有化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。 2、两种同素异形体：晶体硅和无定行硅。 3 、导电性介于导体和绝缘体之间。 硅单质的图片: 一、认识硅 1、单质硅的物理性质 灰黑色 硬而脆 有金属光泽的固体 熔点、沸点高 硬度大，是良好的半导体材料 最外层电子数是4，碳也是。 思考2： 碳、硅原子主要显几价？ 正四价（+4价） 思考1： 硅原子原子核外电子排布情况是怎样的？ 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？ 2、化学性质： 常温下不活泼 (1)常温下：(知识介绍） ①Si+2F2=SiF4 ② Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、 HNO3等常温下都不与硅起反应。 Si+2Cl2=SiCl4 Si+2H2=SiH4 高温 3.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） 4、工业制粗硅： 粗硅提纯 Si+2Cl2===SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl SiO2+2C===Si+2CO 高温 高温 高温 二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。 硅石 硅矿山 玛瑙 水晶 石英 硅石 晶体（石英） 无定形（硅藻土） 水晶 玛瑙 石英是结晶的二氧化硅，包括水晶（无 色透明）和玛瑙（彩色）。沙子中含有小粒的石英晶体。 （一） SiO2 玛瑙 水晶 晶体二氧化硅 硅藻土　　 由硅藻的细胞壁沉积形成，呈浅黄色或浅灰色， 广泛用做催化剂的载体及绝缘材料。 全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。 仅次于美国，居世界第2位。在地区分 布上，以吉林最多，占全国储量的54.8