公开课--《无机非金属材料的主角—硅》.ppt

　　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”。 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。 二氧化硅(SiO2) 二氧化硅（SiO2) 一、二氧化硅(silicon dioxide) 课堂练习 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 * 硅谷 　silicon valley 第一节 无机非金属材料的主角________硅 Si 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3：阅读《资料卡片》，比较碳、硅亲合氧的能力。 ① 碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。 ②因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。 原因： 阅读《科学视野》 SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。 思考1：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？ 二氧化硅 109o28 约180° Si O SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 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 讨论：阅读课本P63页试画出由硅石开始分类的树状分布图。 硅石 结晶形（石英） 无定形（硅藻土） 水晶 玛瑙 玛瑙 水晶 晶体二氧化硅 硅藻土　　 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有 354处，总保有储量矿石3.85亿吨。 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%， 云南、福建、河北等地次之。矿床类型 主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、 山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和 陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻 土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪 和第四纪，以第三纪为主。　 无定形二氧化硅 水晶 玛瑙 透过图片思考:二氧化硅具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么?SiO2的这些性质是由什么决定的？ 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。 1.物理性质： 一、二氧化硅(silicon dioxide) 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起 2.化学性质 ②不能与水反应 SiO2 + CaO === CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O 高温 ① 是酸性氧化物 ④不与酸反应（除氢氟酸以外） SiO2 + 4HF == SiF4 ? + 2H2O ③在高温下与碳酸盐的反应 SiO2 + Na2CO3 == CO2 ? + Na2SiO3 高温 SiO2 + CaCO3 == CO2 ? + CaSiO3 高温 你知道吗？ 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？ 2.化学性质 实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口塞玻璃瓶瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么? a.二氧化硅______ b.氢氧化钠溶液____ c.硝酸银晶体_____ d.氢氟酸___ e.浓硫酸____ 考考你！ ② ③ ④ ⑤ ① ⑤弱氧化性 SiO2 +2C === Si + 2CO ? 高温 工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！ 2.化学性质 3、二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。 光学纤维胃镜 石 英 制 品 二氧化硅的用途 二、硅酸(H2SiO3) 实验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 滴入酚酞溶液呈红色，滴入盐酸有有白色胶状沉淀产生 Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水 探究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？ Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓ H4SiO4===H2SiO3+H2O(易) H2SiO3==H2O+SiO2