1、第四章 非金屬及其化合物,材料,資源,環(huán)境,化工原料,呈現(xiàn)：考慮知識的應用(切入點),氨 硝酸 硫酸,【課程學習目標】,1.了解Si在自然界中的含量、存在、物理性 質(zhì)及重要用途；,2.了解SiO2的結(jié)構(gòu)，物理性質(zhì)和重要用途；,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角-硅,3.掌握SiO2的化學性質(zhì)；,4.了解硅酸鹽的重要用途及組成；,5.了解H2SiO3的用途；,6.掌握Na2SiO2的化學性質(zhì)；,一、硅元素簡介 硅原子結(jié)構(gòu)示意圖： 硅元素的化學性質(zhì)： 3.硅元素的含量和存在形式：,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,不易失也不易得電子， 主要形成+4價的化合物。 親氧元素,含 量：硅在地殼中含量的僅次于氧

2、存在形式：以氧化物和硅酸鹽的形式存在,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,二.硅單質(zhì) (1)種類： (2)結(jié)構(gòu)： (3)性質(zhì)： 物理性質(zhì),單質(zhì)硅有 晶體 和 無定形 兩類。,晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似。,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,(3)性質(zhì)： 化學性質(zhì):,在常溫下，化學性質(zhì)不活潑。只與強堿、 氟化氫、氟氣反應,Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2 Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2,加熱時，Si可以和O2、 Cl2等反應。,Si是一種親氟性元素,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,2.硅單質(zhì) (4)制備:,由其氧化物制得的，主要分為兩個階段： （課本P8

3、1）,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,2.硅單質(zhì) (5)用途:,制集成電路、晶體管、硅整流器等半導體材料，還可以制成太陽能電池，硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。,硅太陽能電池,硅芯片,二. 二氧化硅（SiO2）,硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。,巖石 沙子 土壤,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,1.二氧化硅（SiO2） (1)二氧化硅的存在,具有彩色環(huán)狀或?qū)訝畹氖⒎Q為瑪瑙,瑪瑙,水 晶,水 晶 制 品,10928,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,返回,共價鍵,空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體,最小的結(jié)構(gòu)單元是正四面體結(jié)構(gòu),10928,約180,Si,O,SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

4、,1.二氧化硅（SiO2） (2)二氧化硅的結(jié)構(gòu),不溶于水 硬度大 熔點高,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,1.二氧化硅（SiO2） (3)物理性質(zhì) (4)化學性質(zhì),.酸性氧化物,SiO2 2NaOH = Na2SiO3H2O,SiO2 4HF = SiF42H2O,b.特性,c.弱氧化性,用途：雕刻玻璃,Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2,CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2,高溫,高溫,d.與某些鹽反應,工業(yè)制玻璃,1.實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？,防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應生成粘稠的Na2SiO3

5、，使瓶塞和瓶口粘在一起,學與問：思考與問題,2.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？,HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 SiO24HF = SiF42H2O,此反應常用于雕刻玻璃,3.某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?,不正確。因為二氧化硅跟氫氟酸反應產(chǎn)物不是鹽和水，所以不屬于兩性氧化物，但是屬于酸性氧化物。,制化學儀器,石英鐘,裝飾品,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,1.二氧化硅（SiO2） (5)二氧化硅的用途,光導纖維,CO2,SiO2,空氣,硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子等,熔、沸點低，微溶于水,熔點高，硬度

6、大，不溶于水,CO2+H2O=H2CO3,不反應,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,存 在,物理性質(zhì),不反應,與氫氟酸反應： SiO2+4HF=SiF4+2H2O,化學性質(zhì),與水反應,與NaOH反應,與CaO反應,與酸反應,SiO2與CO2性質(zhì)的比較,第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅,練習,1.下列關于SiO2和CO2的說法中正確的是() ACO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐 BCO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸 CCO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物 DCO2和SiO2都是由相應的分子組成的,2下列關于二氧化硅的說法中正確的是() A二氧化硅分子由一個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成 B在二氧化硅晶體中，每個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子 C二氧化硅可用來制作干燥劑 D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸,練習,1.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì) （ ） A.熔點很高 B.與水反應生成對應的酸 C.可與燒堿反應生成鹽 D.堅硬 2.賞心悅目的花瓶是用下列物質(zhì)的一種對玻璃進行刻蝕而形成的,這種物質(zhì)是 （ ） A.鹽酸 B.氫氟酸 C.燒堿 D.純堿 3、下列試劑不能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（ ） A.HNO3溶液 B.KOH溶液 C.鹽酸 D.NaCl溶液,B,B,