《无机非金属材料的主角-硅》课件

物理性质
Si
化学性质
常温下不活泼，与HCL、H２SO４、 HNO３都不反应 常温下只能与ＨＦ、ＮａＯＨ溶液反应 高温下可发生一些列反应 Ｓi＋C＝SiC Si＋O2＝ SiO2 Si＋2Cl2＝SiCl4 用途：半导体材料、光电池材料、信息技术材料
二、二氧化硅
1.二氧化硅(SiO2) 阅读、思考： 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质 12 结晶形 无定形 量的_____%,存在形态有_______和________ 硅石 两大类，统称______。
设问：CO2和SiO2作为酸性氧化物能与 哪些物质反应？ 1、与碱性氧化物反应
SiO2 ＋ CaO
高温
CaSiO3
2、与碱反应 SiO2 ＋ 2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
思考
实验室盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞 而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
3、SiO2与其他物质的反应
SiO2 ＋ Na2CO3 == Na2SiO3 ＋CO2↑ SiO2＋ CaCO3==CaSiO3+CO2↑
第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角 －－－－硅
你知道吗？
Si元素在地壳中的含量排在第几位？
知识窗
硅在地壳上的含量仅次于 氧，硅的氧化物及硅酸盐构成 了地壳中大部分的岩石、沙子 和土壤约占地壳的90％以上
锦绣中华
主要成份： SiO2
主要成份：
SiO2
思考、讨论：Ｃ、Ｓi原子结构相似，
——
SiO2＋CaO=CaSiO3
SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O
用 途
人工降雨，灭火等
装饰、石英坩埚、光纤等
二氧化硅的用途 光学仪器 石英手表
耐磨器皿 光导纤维 制晶体硅
石英坩埚 精密仪器轴承
SiO2
思考、讨论：Ｃ、Ｓi原子结构相似，
形成的氧化物CO2、SiO2性质却 有很大的差别，为什么呢？ CO2的存在是以分子形式存在的 SiO2的存在是以原子形式存在的
4、制法 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
高温
硅单质
5.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）
小 结
晶体结构
晶体硅、无定形 空间构型：正四面体
色：金属光泽 态：灰黑色固体 熔点：高（1410℃） 硬度：大 质脆
SiO2＋2C == Si+CO↑
高温 高温 高温
二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较
二氧化碳
状 态
二氧化硅 固 态 熔沸点高、硬度大 不反应
气 态 熔沸点低 CO2+H2O=H2CO3
物理性质 与水
化 学 性 质
与碱
与碱 性氧 化物
与酸
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ＋H2O 高温 CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
SiO2的这些性质是由什么决定的呢？
二氧化硅的晶体空间结构
二氧化硅的化学性质 活动与探究：二氧化硅化学性质稳定， 能否与HCl、 H2S04、 HN03 、HF 发生反应？ 结论：可以与氢氟酸反应，放出气体

SiO2 + 4HF＝SiF4 ↑ + 2Hwk.baidu.comO
快乐体验： 试一试怎样能在玻璃上雕刻花 纹。 （玻璃的主要成分是SiO2）
石英
水晶
无色透明 具有彩色环带状 或层状的
石英
玛瑙
结晶的SiO2
水
晶
玛瑙
二氧化硅的用途
光学纤维胃镜
用光导纤维做手术， 不用开刀
思考与交流：请同学们思考P76的问题并 和前后左右的同学进行交流。 SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？
请将你的认识写在下面横线上，
坚硬难熔的固体，熔沸点比较高， 不溶于水，硬度比较大。纯净SiO2 物理性质：_____________________ 无色透明 常温下非常稳 定 化学稳定性：___________________
B和碳反应生成A和E的化学方程式 SiO2＋2C == Si+CO↑ —— Na2SiO3 D的化学式为——
那么Ｃ、Ｓi性质一样么？
Si
C
一、硅单质
在自然界中，没有游离态的硅，只有 1、存在：化合态的硅。单质硅有晶体硅和无定 形硅两种。 晶体硅的结构类似于金刚石，熔点 2、物理性质： (1410℃)和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
3、化学性质：在常温下，硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱”
练习
A、 B、C、D、E 、代表单质或化合物，他们之间的转化 关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单 质，其晶体结构与金刚是相似。
A+E
加碳 高温
+4 合价为——
B
加氧化钙 高温
C
加NaOH
D+H2O
它的最高化
请填空： 1、形成单质A的原子结构示意图 ——
SiO2 2、B的化学式 —— CaSiO3 3、C的化学式为——
即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应，但与 O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应，所以常温下 硅单 质的化学性质不活泼
常温下
Si+F2 = SiF4 Si+HF = SiF4↑ + H2↑
Si+2NaOH+H2O = NaSiO3+ 2H2↑
加热时
Si + O2 === SiO2 Si + Cl2 === SiCl4