化学-第四章第一节-非金属及其化合物ppt课件

1、第四章非金属及其化合物第四章非金属及其化合物本章将学习几种非金属硅、氯、硫、氮及其本章将学习几种非金属硅、氯、硫、氮及其化合物的重要性质。化合物的重要性质。其知识主线为：其知识主线为：单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐第一节无机非金属资料的主角硅第一节无机非金属资料的主角硅一、硅的分布与存在一、硅的分布与存在碳元素硅元素在地壳含量为在地壳含量为26.3%,仅次于仅次于氧。都以化合态存在于自然界。氧。都以化合态存在于自然界。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、约占地壳总量的壤、约占地壳总量的90%90%以上。硅是构成岩石与许多矿物

2、的以上。硅是构成岩石与许多矿物的根本元素根本元素在地壳含量小于在地壳含量小于0.56%,在生物在生物细胞中含量为细胞中含量为18%，仅次于氧。，仅次于氧。主要以化合态存在于自然界。主要以化合态存在于自然界。构成了无数种构成人类和其它构成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物。碳是构地球生物等的有机物。碳是构成有机物的主要元素。成有机物的主要元素。二、硅单质二、硅单质1、硅的原子构造、硅的原子构造 硅原子和碳原子的最外电子层都有硅原子和碳原子的最外电子层都有4个电子，个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要经过其原子既不易失去也不易得到电子，主要经过共用电子对构成单质和化合物。共用电子对构

3、成单质和化合物。Si+148 42 +642C如：如：C金刚石金刚石如：如：Si晶体硅晶体硅2、晶体硅的构造、晶体硅的构造3、晶体硅的物理性质、晶体硅的物理性质晶体硅是带有金属光泽晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体。熔点高的灰黑色固体。熔点高(1410)、硬度大、有脆、硬度大、有脆性，导电性介于导体和绝性，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导缘体之间，是良好的半导体资料体资料晶体硅构造类似于金刚石。晶体硅构造类似于金刚石。晶体硅中每个晶体硅中每个Si与相邻与相邻4个个Si经过共用电子对结合，经过共用电子对结合，晶体硅是立体网状构造的晶晶体硅是立体网状构造的晶体，构成晶体硅的微粒是硅体，构成晶

4、体硅的微粒是硅原子。原子。单质硅有晶体和无定形两单质硅有晶体和无定形两种。种。 常温下化学性质不活泼，只能跟常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和和 NaOH溶溶液反响。液反响。Si2NaOHH2ONa2SiO32H25、硅单质的化学性质、硅单质的化学性质6、粗硅的制取、粗硅的制取SiO22CSi(粗粗)2CO 高温高温7、了解单质硅的用途阅读课本、了解单质硅的用途阅读课本P79页页1、二氧化硅存在和俗称、二氧化硅存在和俗称硅石硅石结晶形：石英结晶形：石英无定形无定形水晶：无色透明的石英水晶：无色透明的石英玛瑙：彩色环带或层状玛瑙：彩色环带或层状二、二氧化硅二、二氧化硅SiO、二氧化硅的构造

5、、二氧化硅的构造SiO2SiO2晶体是由晶体是由SiSi和和O O按按1 1：2 2的比例组成的立体网状构造的比例组成的立体网状构造的晶体，没有的晶体，没有SiO2 SiO2 分子存在，只存在硅氧原子。分子存在，只存在硅氧原子。SiO2SiO2是是化学式。化学式。构造决议性质，构造决议性质，SiO2SiO2晶体构造决议了其熔、沸点高，晶体构造决议了其熔、沸点高，硬度大，化学性质不活泼，能长期稳定存在。硬度大，化学性质不活泼，能长期稳定存在。、二氧化硅的物理性质：、二氧化硅的物理性质：熔沸点比较高熔点熔沸点比较高熔点1670，硬度比较大，是，硬度比较大，是巩固难熔的固体，不溶于水，巩固难熔的固体

6、，不溶于水，黄水晶黄水晶 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O4HF+SiO2=SiF4+2H2O 4HF+SiO2=SiF4+2H2O 、化学性质、化学性质性质稳定性质稳定, , 不活泼不活泼 是酸性氧化物，具有酸性氧化物的性质是酸性氧化物，具有酸性氧化物的性质不与水反响许多酸性氧化物能水反响生成酸不与水反响许多酸性氧化物能水反响生成酸特殊性，与氢氟酸反响不与其它酸反响特殊性，与氢氟酸反响不与其它酸反响SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + CaO = CaSiO3 高温高温高温高温弱氧化性，工业制取

7、粗硅弱氧化性，工业制取粗硅SiO22CSi(粗粗)2CO 高温高温讨论讨论 1、为什么实验室中、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞玻璃中塞而不能用玻璃塞玻璃中含有含有SiO2？ 2、实验室能否用玻璃瓶、实验室能否用玻璃瓶保管氢氟酸？保管氢氟酸？、用途制光导纤维的根本原料、用途制光导纤维的根本原料讨论怎样从铝土矿讨论怎样从铝土矿(主要成分是主要成分是Al2O3，含有，含有Fe2O3、SiO2、MgO等杂质等杂质)中制取纯真的的氧化铝。中制取纯真的的氧化铝。提取氧化铝的流程图如下：提取氧化铝的流程图如下：练习题2021福建理综从铝土矿主要成分是Al2O3

8、,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答以下问题：1流程甲参与盐酸后生成Al3+的离子方程式为_。2流程乙参与烧碱后生成SiO32-的离子方程式为。3验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并参与_填试剂称号。4滤液E、K中溶质的主要成分是_填化学式，写出该溶质的一种用途_。 加过量加过量盐酸盐酸沉淀沉淀L滤液滤液N加过量加过量氨水氨水答案为：(1)Al2O3+6H+=2Al3+3H2O(2)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O (3)硫氰化钾4NaHCO3 制纯碱或做发酵粉等合理答案三、硅酸和硅酸盐三、硅酸和硅酸盐1、硅酸、硅酸H2SiO3物理性质：物理性质

9、：化学性质：化学性质：制备：可溶性硅酸盐与酸反响制备制备：可溶性硅酸盐与酸反响制备Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl用途用途: 用于制用于制“硅胶，硅胶常做枯燥剂和催化剂载硅胶，硅胶常做枯燥剂和催化剂载体体 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O不稳定性比不稳定性比H2CO3稳定，受热易分解稳定，受热易分解 弱酸性弱酸性(弱于弱于H2CO3)，只能与强碱发生中和反响。，只能与强碱发生中和反响。H2SiO3=SiO2+H2O硅酸凝胶制硅胶的硅酸凝胶制硅胶的反响反响加热加热硅酸是白色胶状的固体，不溶于水硅酸是白色胶状的固体，不溶于水演示演示 课本课本P77页

10、实验页实验41现现 象象结结 论论化学方化学方程式程式离子方离子方程式程式滴入酚酞溶液，溶液呈红色；滴入酚酞溶液，溶液呈红色；Na2SiO3+2HCl = H2SiO3胶体胶体+2NaCl再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有透明胶状物质产生。有透明胶状物质产生。SiO32- + 2H+ = H2SiO3 胶体胶体Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，可溶性硅酸盐与盐酸反响先构成硅酸溶可溶性硅酸盐与盐酸反响先构成硅酸溶胶，后构成硅酸凝胶胶，后构成硅酸凝胶Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaClSiO32- + 2H+ = H2SiO3 练习题练习题

11、1、将过量的、将过量的CO2分别通入：分别通入：CaCl2溶液溶液浓浓Na2SiO3溶液溶液Ca(OH)2溶液饱和溶液饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是()。A B C D2、为确认、为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生的酸性强弱，某学生设计了如以下图所示的实验安装，一次实验即可到达目设计了如以下图所示的实验安装，一次实验即可到达目的的(不用选其他酸性物质不用选其他酸性物质)。请判别。请判别A、B、C和分液漏斗和分液漏斗中的试剂、反响和景象。中的试剂、反响和景象。2 2、硅酸盐由硅、氧和金属组成的化合物的总称、硅酸盐由硅、氧

12、和金属组成的化合物的总称最简单的硅酸盐最简单的硅酸盐硅酸钠硅酸钠Na2SiO3Na2SiO3硅酸钠是白色固体，可溶于水，其硅酸钠是白色固体，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。水溶液俗称水玻璃。物理性质：物理性质：化学性质：化学性质：与盐酸：与盐酸：Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3在空气中：在空气中： Na2SiO3+ H2O+ CO2= Na2CO3+ Na2SiO3+ H2O+ CO2= Na2CO3+ H2SiO3H2SiO3 用途：用制硅胶，是纸张的黏合剂和木材、织物用途：用制硅胶，是纸张的黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂的防腐剂及防火剂复杂硅酸盐的表示方法复杂硅酸盐的表示方法用氧化物的方式来表示用氧化物的方式来表示较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物不太活泼金属氧化物不太活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水正长石：正长石：KAlSi3O8高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)43、硅酸盐资料、硅酸盐资料无机非金属资料无机非金属资料传统无机非金属传统无机非金属资料资料(硅酸盐资料硅酸盐资料)水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷新型无机非金属资新型无机非金属资料料高温构造陶高温构造陶瓷瓷光导纤维光导纤维氧化铝氧化铝氮化硅氮化硅