江西鹰潭一中化学必修1课件：4.1无机非金属材料的主角-硅(第2课时)(人教版)

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅第2课时新课标人教版高中化学课件系列化学必修12023/2/41江西省鹰潭市第一中学桂耀荣硅酸钠：水溶液叫水玻璃。用蒸馏水浸过用Na2SiO3饱和溶液浸过现象结论用途：【实验4－2】水份蒸发后燃烧不易燃烧用水玻璃浸过的物品可以防火肥皂填料、黏胶剂、阻燃剂二、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。2023/2/42江西省鹰潭市第一中学桂耀荣几种硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥，最重要的无机非金属材料。二、硅酸盐2023/2/43江西省鹰潭市第一中学桂耀荣硅酸盐的一般特点：☆一般不溶于水（除Na、K盐外）化学稳定性高。☆种类繁多、结构复杂、构成地壳的骨架。☆通常用氧化物的形式表示其组成。如Na2SiO3写成Na2O·SiO2二、硅酸盐2023/2/44江西省鹰潭市第一中学桂耀荣实例Na2SiO3Na2O•SiO2二、硅酸盐2023/2/45江西省鹰潭市第一中学桂耀荣高岭石Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O二、硅酸盐2023/2/46江西省鹰潭市第一中学桂耀荣要领：两边原子个数守恒格式：金属氧化物、二氧化硅、水顺序：金属按活动性顺序表拆分原则二、硅酸盐2023/2/47江西省鹰潭市第一中学桂耀荣

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2OK(Al3Si3O10)(OH)2练习钾云母二、硅酸盐2023/2/48江西省鹰潭市第一中学桂耀荣Na2SiO3Na2O·SiO2CaSiO3CaO·SiO2粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O玻璃：Na2O·CaO·6SiO2水泥：3CaO·SiO2；2CaO·SiO2；3CaO·Al2O3二、硅酸盐2023/2/49江西省鹰潭市第一中学桂耀荣自然界变化：硅酸盐岩石→粘土→土壤胶体→吸收NH4＋、K＋等营养离子→供生物吸收。二、硅酸盐2023/2/410江西省鹰潭市第一中学桂耀荣水泥:以石灰石和黏土为原料硅酸盐产品二、硅酸盐2023/2/411江西省鹰潭市第一中学桂耀荣玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料

普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO2二、硅酸盐2023/2/412江西省鹰潭市第一中学桂耀荣人面鱼纹盆(陶瓷)砖瓦(陶瓷)陶瓷(China)：以粘土原料二、硅酸盐2023/2/413江西省鹰潭市第一中学桂耀荣其它重要硅化物SiC硅钢（4％）硅橡胶科学视野：新型陶瓷二、硅酸盐2023/2/414江西省鹰潭市第一中学桂耀荣金刚砂硅钢硅橡胶生物陶瓷二、硅酸盐2023/2/415江西省鹰潭市第一中学桂耀荣硅有晶体硅和无定形硅两种单质1.物理性质:①灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体②熔、沸点高、硬度大③晶体硅是良好的半导体2.化学性质:三、硅单质常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。2023/2/416江西省鹰潭市第一中学桂耀荣（1）、与氟气反应：（2）、与氢氟酸反应：（3）、与强碱溶液反应：（4）、与氯气反应：（5）、与氧气反应Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2==SiCl4

Si+C==SiC高温Si+O2==SiO2△三、硅单质2023/2/417江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、用途：集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。三、硅单质2023/2/418江西省鹰潭市第一中学桂耀荣SiO2

粗硅SiCl4Si+C+Cl2

精馏+H2高温高温高温生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2还原SiO2+2C==2CO+Si（粗）高温高温Si(粗)+2Cl2==SiCl4高温SiCl4+2H2==4HCl+Si（纯）

注：SiCl4沸点为57.6℃

4、硅的工业制法三、硅单质2023/2/419江西省鹰潭市第一中学桂耀荣SiSiO2与水O2F2氢氟酸与NaOH与CaO不反应不反应SiO2＋4HF＝SiF4↑

＋2H2O不反应2Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑2NaOH＋SiO2＝

Na2SiO3＋H2OSi＋O2＝SiO2△Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑

＋2H2↑CaO＋SiO2＝CaSiO3高温三、硅单质2023/2/420江西省鹰潭市第一中学桂耀荣硅元素单质硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加热能与某些非金属单质反应（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光导纤维的主要原料，光导纤维可用作通讯材料和制造医用内窥镜等硅可制造集成路、太阳能电池等；硅合金可用来制造变压器铁芯、耐酸设备等。只有化合态SiO2硅酸盐C高温HF无游离态常温不活泼归纳总结三、硅单质2023/2/421江西省鹰潭市第一中学桂耀荣相应练习1已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中，在标况下可收集到H2多少L？（提示：与Si反应的NaOH是过量的）解：Na—1/2H2231/2×22.411.5XSi—2H2282×22.44.2YY=(4.2×2×22.4)/28=6.72(L)VH2=5.6+6.72=12.32(L)12×22.4×11.523＝5.6LX＝三、硅单质2023/2/422江西省鹰潭市第一中学桂耀荣相应练习2在实验室里，将细砂粉（SiO2）与镁粉混合加热，也可得到粗硅，反应的化学方程式为这样得到的硅不纯净，往往含有过量的镁、氧化镁及硅化镁（Mg2Si）等，这些杂质可用盐酸除去，有关反应的化学方程式为S