化学：4.1《硅-无机非金属材料》课件（三）(鲁科版必修1).pptVIP

普通高中课程标准实验教科书 化学1（必修） 第四章 第一节 硅 无机非金属材料 联想·质疑 1、无机非金属材料主要有哪些种类？ 它们有何共同特点？ 2、什么是半导体材料？现在用途最广的 半导体材料是什么？ 3、写出硅的原子结构简图，与所学的哪 种元素的原子结构有相似之处？ 4、硅属于哪一类物质，预测它可能具有 怎样的性质？ 一、硅的性质与用途 1、自然界中存在形式。 2、硅是否有同素异形体？ 3、硅有那些化学性质？ 4、硅的用途 5、工业上 如何生产硅？ 硅 常温下很稳定，在高温或点燃的条件下有较强还原性。 C+O2 CO2 2C+O2 2CO C+CO2 2CO C+CuO CO+Cu C+H2O(气) CO+H2 C+2H2SO4(浓) CO2↑ +2SO2↑+2H2O C+4HNO3(浓) CO2↑ +4NO2↑+2H2O 【阅读·小结】碳与硅化学性质比较 点燃 △ 高温 高温 △ 点燃 △ 碳（ C ） 硅（Si） △ △ 常温下很稳定，高温时也能 发生反应。 Si+O2 == SiO2 Si+2Cl2==SiCl4 Si+2F2=SiF4 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 + 2H2↑ Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ 【阅读·小结】硅的工业制法与用途 制粗硅： SiO2 +2C == Si + 2CO↑ 高温 提 纯： Si+2Cl2==SiCl4 高温 SiCl4+2H2==Si+4HCl 高温 （高纯硅） 硅铁 硅锰合金 二、SiO2与光导纤维 【阅读·小结】 CO2与SiO2的比较 化学式 CO2 SiO2 分类 酸性氧化物 物理 性质 (1)无色无味气体 (2)能溶于水(1:1常温) (3)比空气重 (4)无毒 (1)无色晶体 (2)不溶于水 (3)熔、沸点较高 (4)硬度大 酸性氧化物 化 学 性 质 (1)酸性氧化物 CO2+H2O== H2CO3 CO2+CaO== CaCO3 CO2+2OH- == CO3 2- +H2O (2)弱氧化性 CO2+C === 2CO (3)与盐反应(在溶液中) CO2+Na2CO3+H2O= 2NaHCO3 (4)不与酸反应 (1)酸性氧化物 (2)弱氧化性 (3)与盐反应(固体) (4)与氢氟酸反应 高温 高温 高温 不与水反应 SiO2+CaO== CaSiO3 SiO2+2OH- == SiO3 2- +H2O 高温 SiO2+2C=== Si+2CO ↑ SiO2+CaCO3 == CaSiO 3 +CO2↑ 高温 SiO2+4HF==SiF4+2H2O (腐蚀玻璃） 制 法 与 用 途 (1)工业法 CaCO3==CaO+CO2↑ (2)实验室制法 CaCO3+2H+== Ca2++H2O+CO2↑ (1)化工原料：制纯碱、尿素； (2)灭火 (3)干冰用人工降雨； (4)制碳酸饮料等 高温 天然存在：石英 水晶 硅藻土 (1)水晶用于制造电子 仪器的重要部件、光 学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 (3)制玻璃 三、硅酸盐与无机非金属材料 玻璃 水泥 陶瓷 原料 纯碱、石灰石、 石英 粘土、 石灰石 粘土 反应 原理 CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ NaCO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 高温下发生复杂的物理、化学变化 烧结时发生复杂物理、化学变化 反应 条件 高温 高温 高温 生产 过程 原料→熔体→玻璃 磨→烧→磨 混合→成型→干燥 凝结→冷却→陶器 高温 高温 强热 冷却 主要 成分 SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 硅酸二钙:2CaO·SiO2 硅酸三钙:3CaO·SiO2 铝酸三钙:3CaO·Al2O3 硅酸盐 特性 非晶体，透明、无固定熔点，可在一定温度范围内软化 水硬性：无论在水中还是在空气中均能硬化（是不可逆过程） 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 种类 普通玻璃、特种玻璃 不同标号 土器、陶器、瓷器、炻器等 用途 化学仪器、光学仪器、运动器材、通讯器材、窗玻璃、玻璃瓶、杯 建筑材料 (1)化学实验中的坩埚、蒸发皿(2)建筑中的砖、瓦(3)电器