山东省冠县一中高一化学 无机非金属（第一课时）课件

1、第四章第四章非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节无机非金属材料无机非金属材料的主角的主角硅（硅（1）地壳中第二，为地壳中第二，为26.3%，占地，占地壳质量的壳质量的90%以上以上地球生物生存的根基地球生物生存的根基硅酸盐、空气、水、阳光硅酸盐、空气、水、阳光硅的存在与分布硅的存在与分布存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以氧化物和硅酸盐的形式存在）氧化物和硅酸盐的形式存在）分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。元素。图图 4-1 4-1 硅的广泛存在硅的广泛存在硅和碳硅和

2、碳一样一样, ,其原子其原子既不易失去电子，也不易得到电既不易失去电子，也不易得到电子，子，所以硅的化学性质不活泼所以硅的化学性质不活泼, ,主要形成主要形成四价化合物四价化合物CSi碳碳是构成有机物是构成有机物的主要元素的主要元素硅硅是构成岩石和许是构成岩石和许多矿物的主要元素多矿物的主要元素从从原子结构原子结构认识硅认识硅硅有硅有晶体硅晶体硅和和无定形硅无定形硅两种同素异形体两种同素异形体1 1、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2 2、熔点高、硬度大熔点高、硬度大硅的化学性质硅的化学性质不活泼不活泼，常温下，与常温下，与氢氟酸、氟气、强碱氢氟酸、氟气、强

3、碱反应。反应。加热情况下，也能跟一些非金属加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2 O2)反应。反应。一、硅单质一、硅单质1 1、与氟气反应：、与氟气反应：2 2、与氢氟酸反应：、与氢氟酸反应：3 3、与强碱溶液反应：、与强碱溶液反应：4 4、与氯气反应：、与氯气反应：5 5、与氧气反应、与氧气反应Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2=SiCl4Si+O2=SiO2高温高温5.5.用途用途晶体硅的导电性介于导体和半导体之间晶体硅的导电性介于导体和半导体之间, ,是良好的是良好的半导体材料半导体材料, ,硅是信息技术的

4、关硅是信息技术的关键材料键材料. .硅太阳能电池硅太阳能电池电脑的中央处理器（电脑的中央处理器（CPU）纯硅的制备纯硅的制备课本课本P81 9T结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙二、二、 二氧化硅二氧化硅（ SiO2 ）1 1、存在、存在: :硅石硅石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。是自然界中沙子、石英的主要成分。结结晶的晶的二氧化硅二氧化硅叫石英叫石英；天然天然二氧化硅二氧化硅叫硅石叫硅石。 每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子，原子，Si在中心在中心,O在四个顶角。在四个

5、顶角。 同时每同时每1个个O原子周围结合原子周围结合2个个Si原子相结合。原子相结合。 硅原子硅原子二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用，用SiO2来表示来表示二氧化硅的组成二氧化硅的组成,表示表示O与与Si的原子个数比的原子个数比,不是分子式是化学式。不是分子式是化学式。SiOSiO4 4 四面体结构四面体结构立体网状结立体网状结构决定了构决定了SiOSiO2 2具有优具有优良的物理和良的物理和化学性质化学性质2 2、结构、结构 思考题思考题 下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ） A . SiOA . SiO2 2 是二氧化硅的化学式是二氧化硅的化学

6、式 B . SiOB . SiO2 2 晶体是由晶体是由SiSi和和O O按按1:21:2的比例所的比例所组成的立体网状结构的晶体组成的立体网状结构的晶体 C .SiOC .SiO4 4 四面体只存在于二氧化硅晶四面体只存在于二氧化硅晶体中体中D . D . 沙子里含无定形二氧化硅沙子里含无定形二氧化硅 E . E . 石英就是水晶石英就是水晶 F . SiOF . SiO2 2 从古到今被人类广泛地应用着，从古到今被人类广泛地应用着，是因为是因为SiOSiO2 2 的立体网状结构和它在自然的立体网状结构和它在自然界的广泛存在界的广泛存在CDE物理性质物理性质:_化学稳定性化学稳定性:_通常条

7、件下，很稳定通常条件下，很稳定硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水3 3、二氧化硅的化学性质（、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼通常很不活泼）1、具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性（1）与强碱反应生成盐和水）与强碱反应生成盐和水（2）与碱性氧化物反应生成盐）与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃有粘性，其溶液俗称水玻璃）实验室盛装实验室盛装NaOHNaOH溶液的试剂溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞瓶用橡胶塞而不用玻璃塞 NaOHNaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiOSiO2 2反应生成反应生成NaNa2 2SiOSiO3 3，使瓶，使瓶塞部分粘结而无法打开。

8、因塞部分粘结而无法打开。因此盛装此盛装NaOHNaOH溶液的试剂瓶不溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。能用玻璃塞而要用橡胶塞。SiF42H2O此反应常用于雕刻玻璃此反应常用于雕刻玻璃思考思考: :实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ HFHF能腐蚀玻璃能腐蚀玻璃. .因此，盛装因此，盛装氢氟酸氢氟酸不能用玻不能用玻璃试剂瓶而要用璃试剂瓶而要用塑料瓶塑料瓶。 二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2 状状 态态 气气 态态 固固 态态熔沸点熔沸点 硬度硬度熔沸很低熔沸很低熔点高，硬度大熔点高，硬度大水水 溶溶 性性 能溶于水能溶于水不溶于水不溶于水化

9、化学学性性质质与与 酸酸 用用 途途人工降雨，灭火人工降雨，灭火,饮料等饮料等P75, 图图45与水反应与水反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与碱反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应能与氢氟酸反应二氧化硅和二氧化碳的性质比较二氧化硅和二氧化碳的性质比较4 4、SiOSiO2 2的用途的用途现代通信用现代通信用光缆光缆光学纤维光学纤维胃镜胃镜用用光导纤维光导纤维做做无开刀手术无开刀手术光导纤维光导纤维手术头灯手术头灯光导纤维光导纤维三三、硅酸

10、（、硅酸（H2SiO3） H2SiO3是是SiO2的对应水化物（的对应水化物（ SiO2 是是H2SiO3的酸酐），是一种不溶性酸，是一的酸酐），是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。还弱。（1）制法）制法可溶性硅酸盐与酸反应：可溶性硅酸盐与酸反应：现象现象结论结论化学方化学方程式程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，b、可溶性硅酸、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则、静置则形成硅酸沉淀。形成硅酸沉淀。实验实验4-1Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O（3）不稳定（比）不稳定（比H2CO3稳定），受热易稳定），受热易分解分解 用用H2CO3可制得可制得H2SiO3 ，可证明，可证明H2SiO3 的酸性比的酸性比H2CO3弱。弱。SiO32- + H2O