无机非金属材料的主角之硅

第一页，共二十四页。第二页，共二十四页。硅谷:思考:提及到“硅”这一个词,你能联想到哪些?美国新兴的高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.半导体:单晶硅是半导体器材的核心材料,硅半导体是集成电路的主要材料,估计在21世纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.第三页，共二十四页。沙子、石英、水晶:主要成分是硅的氧化物光导纤维:从石英玻璃熔融体中,拉出直径为100微米的细丝.再把千百根光导纤维组合并增强处理,就制成成光缆,其优点:质轻,体积小,输送距离长,保密性好,成本低.第四页，共二十四页。§1无机非金属材料的主角—硅Si在地壳中含量丰富，仅次于O，约占２６.３％Si是一种亲氧元素无游离态化合态：硅的氧化物和硅酸盐第五页，共二十四页。第六页，共二十四页。从原子角度认识硅原子既不易失去电子,也不易得到电子,主要形成四价化合物.第七页，共二十四页。一.二氧化硅(SiO2)天然的SiO2约占地壳质量的12%硅石结晶形无定形石英水晶玛瑙硅藻土第八页，共二十四页。水晶第九页，共二十四页。玛瑙第十页，共二十四页。结构:[SiO4]四面体每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.第十一页，共二十四页。第十二页，共二十四页。第十三页，共二十四页。结构与性质的关系：SiO2的网状结构物理性质：熔点高，硬度大的固体不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明化学性质：很稳定（化学性质很不活泼）第十四页，共二十四页。SiO2的化学性质（很不活泼）2.特性与HF的反应

SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O*用途：雕刻玻璃1.酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐

SiO2＋CaO==CaSiO3

与强碱反应生成盐和水

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O

硅酸钠

高温第十五页，共二十四页。3.弱氧化性高温高温高温SiO2+2C==Si+2CO↑4.与某些盐反应SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑第十六页，共二十四页。想一想1.为什么在实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

玻璃中的SiO2

与NaOH反应生成有粘胶性的硅酸钠2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?第十七页，共二十四页。现象结论反应式

Ｐ65实验４－１观察现象并填写下表滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl二.硅酸(H2SiO3)制备:可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应

第十八页，共二十四页。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+2Na2CO3性质:白色,胶状,不溶于水的物质酸性比碳酸弱.用途:可作干燥剂和催化剂的载体第十九页，共二十四页。第二十页，共二十四页。小结:1.SiO2

存在形态物理性质化学性质2.H2SiO3制备

用途

第二十一页，共二十四页。二氧化碳二氧化硅空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低，微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高温CaSiO3存在物理性质不反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应课堂练习1:1.填表并比较.第二十二页，共二十四页。练习2:CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是()A石灰水B饱和碳酸钠溶液C硅酸钠溶液D氯化钙溶液下列物质中主要成分不是SiO2

的是()A水晶B玛瑙C硅石D硅胶下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是(）A碳酸钠B硅酸钠C二氧化硅D氢氧化铝第二十三页，共二十四页。内容总结硅谷:。沙子、石英、水晶:。从原子角度认识硅原子。同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.。化学性质：很稳定（化学性质很不活泼）。1.为什么在实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。硅石、石