无机非金属的主角硅介绍PPT学习教案

1、会计学1 无机非金属的主角硅介绍无机非金属的主角硅介绍 第1页/共36页 C Si 周期表的位置 原子结构示意 图 物理性质 化学性质 主要化合价 自然界中存在 的状态 + 6 2 4+14482 第2周期 A族 单质、CO2、碳 酸盐 +4、+2 常温下不活泼 常温下不活泼 有金属光泽，灰黑 色固体，熔点高， 硬、脆 金刚石：有光泽无 色透明固体、熔点 高、硬、脆 4 第3周期 A族 SiO2、硅酸盐 第2页/共36页 第3页/共36页 硅的用途树形图硅的用途树形图 第4页/共36页 构成岩石的构成岩石的主要成分主要成分 是硅酸盐及硅的氧化物。是硅酸盐及硅的氧化物。 岩石岩石 第5页/共36

2、页 地壳中含量最多的元素是地壳中含量最多的元素是 _,其次是其次是_;空气中含空气中含 量最多的元素是量最多的元素是_,其次是其次是_。人类活动所产生的影响。人类活动所产生的影响 大气质量的气态物质大气质量的气态物质SO2、CO、NO2等属于等属于 _类别。类别。 非金属和金属一样非金属和金属一样,与与 人类的关系十分密切人类的关系十分密切. 你知道吗你知道吗? 氧 硅 氮 氧 非金属氧化物 第6页/共36页 第7页/共36页 想一想想一想 画出画出C、Si的原的原 子结构简图，子结构简图， 并由此分析：并由此分析： 硅的化学性质硅的化学性质 活不活泼，为活不活泼，为 什么？硅的化什么？硅的化

3、 合价主要是多合价主要是多 少？少？ Si原子最外层有四个电子原子最外层有四个电子,既不易既不易 失电子失电子,也不易得电子也不易得电子,所以所以,硅的化学硅的化学 性质不活泼。主要形成四价的化合物。性质不活泼。主要形成四价的化合物。 第8页/共36页 你知道吗你知道吗? 常温下，单质常温下，单质 碳、硅的化学碳、硅的化学 性质都不活泼，性质都不活泼， 为什么碳在自为什么碳在自 然界中有稳定然界中有稳定 的单质（金刚的单质（金刚 石）存在，而石）存在，而 硅却没有？硅却没有？ 单质硅的化学性质虽然稳单质硅的化学性质虽然稳 定，但硅是一种亲氧元素，定，但硅是一种亲氧元素， 硅原子和氧原子的结合非

4、常硅原子和氧原子的结合非常 牢固，形成的二氧化硅或硅牢固，形成的二氧化硅或硅 酸盐中的硅氧化学键非常牢酸盐中的硅氧化学键非常牢 固，硅氧键一旦形成就很难固，硅氧键一旦形成就很难 被破坏，所以，自然界中硅被破坏，所以，自然界中硅 都是以二氧化硅或硅酸盐的都是以二氧化硅或硅酸盐的 形式存在，没有游离态的硅。形式存在，没有游离态的硅。 第9页/共36页 硅在自然界的存在形态：没有游离态，硅在自然界的存在形态：没有游离态， 只有化合态只有化合态-二氧化硅、硅酸盐二氧化硅、硅酸盐 硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素以什么形态存在于自然界？ 第10页/共36页 一、一、 二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸 1

5、、二氧化硅、二氧化硅 结构结构 存在、用途、性质存在、用途、性质 二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅 空气空气 硅石、石英、水晶、硅石、石英、水晶、 玛瑙、沙子、硅藻土玛瑙、沙子、硅藻土 熔、沸点低，熔、沸点低， 微溶于微溶于 水水 熔点高，硬度大，不溶于水熔点高，硬度大，不溶于水 CO2+H2O=H2CO3 不反应不反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2 O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO 高温 高温CaSiO3 存存 在在 物理性物理性 质质 不反应不反应 与氢氟酸反应与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4+2H2O 化学性

6、质化学性质 与水反与水反 应应 与与NaOH反反 应应 与与CaO反应反应 与酸反应与酸反应 第11页/共36页 （1）存）存 在在 硅石（硅石（12%） 结晶形：石英结晶形：石英 无定形无定形 水晶水晶 玛瑙玛瑙 水晶水晶 玛玛 瑙瑙 第12页/共36页 第13页/共36页 第14页/共36页 制光导纤维制光导纤维 石英表、石英钟石英表、石英钟 石英玻璃制化学仪器石英玻璃制化学仪器 水晶制光学仪器和工艺品水晶制光学仪器和工艺品 精密轴承和装饰品精密轴承和装饰品 制宝石制宝石 制单晶硅制单晶硅 电子部件电子部件 石英玻璃石英玻璃 第15页/共36页 （3）物理性质）物理性质 物质物质SiO2C

7、O2 状态（常温）状态（常温）气体气体 熔点熔点-56.6 沸点沸点-78.5-78.5 溶解性溶解性1：1 硬度硬度 固体固体 16101610 22302230 不不 溶溶 大大 第16页/共36页 物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO2) 二氧化碳二氧化碳(CO2) 与水反应与水反应- 与酸反应与酸反应- 与碱反应与碱反应 与碱性氧化物与碱性氧化物 反应反应 与碳反应与碳反应 SiO2与与CO2化学性质的比较化学性质的比较 22 23 2 22 22 23 2= 2 4 2 2 232 22 23 2 二氧化硅是二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能与不溶于水的酸性氧化物，能与 氢氟酸反应氢氟

8、酸反应 高温高温 高温高温 高温高温 第17页/共36页 是结构上的不同是结构上的不同 第18页/共36页 Si O 第19页/共36页 想一想一 想想 1、实验室为什、实验室为什 么不用玻璃瓶盛么不用玻璃瓶盛 装氢氟酸？装氢氟酸？ 2、实验室盛装、实验室盛装 NaOH溶液的溶液的 试剂瓶为什么试剂瓶为什么 用橡胶塞而不用橡胶塞而不 用玻璃塞？用玻璃塞？ HF能腐蚀玻璃，因此，盛装能腐蚀玻璃，因此，盛装 氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑 料瓶。料瓶。 NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反反 应生成应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而使瓶塞部分粘结而

9、无法打开。因此盛装无法打开。因此盛装NaOH溶液的溶液的 试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 第20页/共36页 1、制造光导纤维的主要原料是（、制造光导纤维的主要原料是（ ） A.晶体硅晶体硅 B.二氧化硅二氧化硅 C.石墨石墨 D.硅酸钠硅酸钠 2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ） A.稳定性：稳定性：CO2 SiO2B.酸性：酸性：H2SiO3 H2CO3 C.熔点：熔点：SiO2 CO2（干冰）（干冰） D.导电能力：导电能力：Si Cu 3、下列物质中、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是不能用玻璃

10、瓶来盛装的是( ) A.烧碱溶液烧碱溶液 B.浓硫酸浓硫酸 C.氢氟酸氢氟酸 D.碳酸钠溶液碳酸钠溶液 4、要除去、要除去SiO2中的中的CaO杂质，最适宜的试剂是（杂质，最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液纯碱溶液 B 盐酸盐酸 C 硫酸硫酸 D 苛性钠溶液苛性钠溶液 5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ） A.石英坩埚石英坩埚 B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 C.铁坩埚铁坩埚 D.陶瓷坩埚陶瓷坩埚 B C C B C 第21页/共36页 硅酸凝胶经干燥脱水后得到多硅酸凝胶经干燥脱水后得到多 孔的硅酸干凝胶，称为孔的硅酸干凝胶，称为“硅硅 胶胶”。 思考思

11、考3 3：二氧化硅难溶于水，：二氧化硅难溶于水， 那那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？ 第22页/共36页 （1）制取：）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 白色胶状白色胶状 强酸制弱酸 （2）性质：）性质： 白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 脱水形成脱水形成硅胶硅胶 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3 （用作干燥剂）（用作干燥剂） 实验4-1 原原 理理 第23页/共36页 化学性质化学性质性质稳定性质稳定, , 不活泼不活泼 难溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应 不与酸反应（除氢氟酸

12、以外）不与酸反应（除氢氟酸以外） SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高温高温 是酸性氧化物是酸性氧化物 4HF+SiO2=SiF4+2H2O 第24页/共36页 实验实验4-1：向饱和：向饱和Na2SiO3溶溶 液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸 现现 象象 结结 论论 方程式方程式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色 Na2SiO3呈碱性呈碱性 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl 实验探究：实验探究： 滴入盐酸有硅酸凝胶产生滴入盐酸有硅酸凝胶产生 硅酸难溶于水硅酸难溶于水 第25页/共3

13、6页 知识拓展：知识拓展： 把稀硫酸加入到把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，溶液中， 会有会有什么现象？什么现象？ 现现 象象 结结 论论 方程式方程式 滴入硫酸有硅酸凝胶产生滴入硫酸有硅酸凝胶产生 硅酸难溶于水硅酸难溶于水 Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 +Na2SO4 第26页/共36页 活动与探究：活动与探究： 硅酸是一种硅酸是一种比碳酸还要弱比碳酸还要弱的酸，的酸， 请请利用中学实验室常见的仪器及药品，利用中学实验室常见的仪器及药品， 设计一个简单实验，证明硅酸的酸性设计一个简单实验，证明硅酸的酸性 比碳酸弱。比碳酸弱。 把把CO2通入通入Na2SiO3溶液中，观察溶液

14、中，观察 发生发生的现象？的现象？ 启迪诱思：启迪诱思： 第27页/共36页 方法一方法一: 方法二方法二: 第28页/共36页 CO2通入下例各溶液中，不可能通入下例各溶液中，不可能 产生沉淀的是（产生沉淀的是（ ） A、氯化钙溶液、氯化钙溶液 B、石灰水、石灰水 C、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液 D、硅酸钠溶液、硅酸钠溶液 A 合作讨论二：合作讨论二： 第29页/共36页 1 1、学习了重要的非金属元素、学习了重要的非金属元素硅硅及及 其化合物其化合物二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸。 2 2、了解了二氧化硅的重要、了解了二氧化硅的重要性质性质 及及用途用途。 第30页/共36页 试剂试剂

15、二氧化硅二氧化硅 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 氢氟酸氢氟酸 浓硫酸浓硫酸 试剂瓶试剂瓶 细口磨口塞细口磨口塞 广口瓶广口瓶 细口塑料瓶细口塑料瓶 细口橡皮塞细口橡皮塞 1 1、 实验室有五种试剂，根据它们各实验室有五种试剂，根据它们各 自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放， 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间 进行连线。进行连线。 第31页/共36页 2 2、下列说法正确的是（）、下列说法正确的是（） A ASiOSiO2 2溶于水显酸性溶于水显酸性 B BCOCO2 2通入水玻璃通入水玻璃( (硅酸钠的水溶液）硅酸钠的水溶液） 可得硅酸可得硅酸 C CSiOSiO2 2是酸性氧化物，它不溶于任何是酸性氧化物，它不溶于任何 酸酸 D DSiOSiO2 2晶体中不存在单个晶体中不存在单个SiOSiO2 2分子分子 B D 第32页/共36页 3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，、玻璃的主要成分之一是二氧化硅， 能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻 璃和璃和雕花玻璃的物质是雕花玻璃的物质是 (