第四章第一节无机非金属材料的主角——硅课件(第二课时)

1、第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅第二课时第二课时l酸性氧化物通性：酸性氧化物通性：l与与HF反应的特性（与酸的反应只能是与氢氟酸，反应的特性（与酸的反应只能是与氢氟酸，而不与而不与H2SO4、HNO3、HCl等其它酸反应）等其它酸反应）SiOSiO2 2的化学性质回顾：的化学性质回顾：SiO2 CaO CaSiO3高温高温SiO2 2NaOHNa2SiO3H2OSiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O实验室中如何制取硅酸？实验室中如何制取硅酸？由于由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。可溶性硅酸盐与其它酸反

2、应制得的。怎样由石英怎样由石英(SiO2)制取硅酸？制取硅酸？SiO2H2SiO3Na2SiO3NaOH溶液溶液酸酸 酸性比碳酸弱，受热易分解。酸性比碳酸弱，受热易分解。二、二、H H2 2SiOSiO3 3的性质与用途的性质与用途H2SiO3=H2O+SiO2加热加热Na2SiO3+H2O+CO2(少量少量)=Na2CO3+H2SiO3Na2SiO3+2H2O+2CO2(过量过量)=2NaHCO3 +H2SiO3硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂干燥剂，也，也可以用可以用作催化剂的载体作催化剂的载

3、体。三、硅酸盐三、硅酸盐硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。总称。结构复杂结构复杂一般（大多）不溶于水一般（大多）不溶于水化学性质很稳定化学性质很稳定硅酸钠硅酸钠（Na2SiO3),俗名：俗名：泡花碱泡花碱；其其水溶液俗称水玻璃水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶，是制备硅胶和木材和木材防火剂防火剂等的原料。等的原料。硅酸盐的作用硅酸盐的作用实验实验4-2:取两个滤纸条，一条用水泡过，取两个滤纸条，一条用水泡过，一条用硅酸钠饱和溶液泡过，同时分别一条用硅酸钠饱和溶液泡过，同时分别放置在酒精灯外焰上加热。观察现象。放置在酒精灯外焰上加热。观察现象。硅酸盐的丰富性

4、和多样性硅酸盐的丰富性和多样性人人面面鱼鱼纹纹盆盆日用器皿、建筑饰材、卫生洁具日用器皿、建筑饰材、卫生洁具陶瓷陶瓷以黏土为原料，经高温烧结而成。以黏土为原料，经高温烧结而成。玻璃玻璃水泥水泥以黏土和以黏土和石灰石石灰石为主为主要原料，水泥回转窑要原料，水泥回转窑普通玻璃是以普通玻璃是以纯碱、纯碱、石灰石石灰石和石英为原料和石英为原料，经混合、，经混合、粉碎，在粉碎，在玻璃窑玻璃窑中熔融制的的。中熔融制的的。具有特殊功能的含硅物质具有特殊功能的含硅物质碳化硅（碳化硅（SiC,金刚砂）金刚砂）具金刚石结构，硬度很大具金刚石结构，硬度很大硅钢硅钢 导磁性良好导磁性良好用作变压器铁芯用作变压器铁芯硅硅

5、橡橡胶胶分子筛分子筛具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，主要用作吸附剂和催化剂主要用作吸附剂和催化剂生物陶瓷生物陶瓷人造骨人造骨l要领：要领：原子个数守恒原子个数守恒l格式：金属氧化物格式：金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水l顺序：金属氧化物按活动顺序表的活顺序：金属氧化物按活动顺序表的活动性顺序（或低价在前，高价在后，动性顺序（或低价在前，高价在后，价同按活动性顺序）价同按活动性顺序）高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3 2SiO2 2H2O多数不溶于水多数不溶于水硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3可以写成可以写成Na2O SiO2钠长石钠长石:NaAlSi3

6、O8正长石正长石:KAlSi3O8Na2O Al2O3 6SiO2K2O Al2O3 6SiO2四、硅单质四、硅单质单晶硅单晶硅灰黑色、硬而脆，灰黑色、硬而脆，有金属光泽的灰黑有金属光泽的灰黑色固体，熔点、沸色固体，熔点、沸点高，半导体材料点高，半导体材料 3 3、物理性质、物理性质单质硅有晶体和无定形体，晶体硅的结构单质硅有晶体和无定形体，晶体硅的结构与金刚石类似，与金刚石类似，灰黑色、有金属光泽、硬而灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。脆的固体。熔沸点高，硬度大，熔沸点高，硬度大，难溶于水。难溶于水。硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的一种重

7、要的半导体半导体材料。材料。粉末状的硅粉末状的硅硅晶体制品硅晶体制品4、硅的制备：、硅的制备：反应的方程式：反应的方程式：SiO2+2C=Si+2CO高温高温 工业上，用工业上，用碳在高温下还原二氧化硅碳在高温下还原二氧化硅的方法的方法可制得含有少量杂质的粗硅。可制得含有少量杂质的粗硅。制高纯度的硅（精硅）的方法：制高纯度的硅（精硅）的方法：（1 1）用氯气提取粗硅中的硅）用氯气提取粗硅中的硅Si+2Cl2=SiCl4高温高温（2 2）用氢气还原四氯化硅得高纯度的硅）用氢气还原四氯化硅得高纯度的硅SiCl4+2H2= Si + 4HCl集成电路集成电路 晶体管晶体管硅的用途硅的用途高纯硅：半导

8、体材料。高纯硅：半导体材料。合金合金：变压器铁芯（含硅变压器铁芯（含硅4%4%的钢有导磁性）的钢有导磁性）耐酸设备（含硅耐酸设备（含硅15%15%左右的钢有耐酸性）左右的钢有耐酸性）太阳能电池太阳能电池( (集成电路、晶体管、集成电路、晶体管、 硅整流器、太阳能电池）硅整流器、太阳能电池）半导体生产半导体生产硅芯片生产硅芯片生产硅晶片生硅晶片生产产集成电路集成电路 晶体管晶体管硅橡胶硅橡胶硅芯片硅芯片硅太阳能硅太阳能供应集成电路板供应集成电路板音乐集成电路板音乐集成电路板铁芯片铁芯片1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（的是（ ）A.溶解性：溶解性

9、：CO2 H2CO3C.熔点：熔点：SiO2 CO2（干冰）（干冰） D.硬度：硬度： SiO2 CO2练一练练一练C2、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练一练练一练Cl3、要除去、要除去SiO2中的中的CaO杂质，最适宜的试剂杂质，最适宜的试剂是（是（ ）lA.纯碱溶液纯碱溶液 B 盐酸盐酸 lC 硫酸硫酸 D 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液练一练练一练B 3、将过量的二氧化碳分别通入、将过量的二氧化碳分别通入氯氯化钙溶液化钙溶液 硅酸钠溶液硅酸钠溶液 次氯酸钙次氯酸钙溶液溶液 饱和碳酸钠的溶液，最终溶饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（液中有白色沉淀析出的是（ ）（A） （B）（C） （D）B4、试设计一简单实验方案、试设计一简单实验方案,检验某生石灰样品中含检验某生石灰样品中含有石灰石、石英有石灰石、石英, ,有关反应的离子方程式为有关反应的离子方程式为 . 取少量的样品研细放入试管中与过量的盐酸反应取少量的样品研细放入试管中与过量的盐酸反应,若产生气体若产生气体,说明样品中有石灰石说明样品中有