5.3 无机非金属材料 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

硅z无机非金属材料的主角—硅2岩石沙子土壤玛瑙水晶芯片3201X年度工作总结商务报告硅原子的最外电子层有4个电子，既不容易得到4个电子，也不容易失去4个电子性质不活泼，主要形成四价化合物Si+14842+642C1.硅元素的存在

含量：在地壳中的含量仅次于________存在形式：在自然界中硅全部以________态存在，________和________是硅的主要存在形式。化合氧硅的氧化物硅酸盐硅酸盐氧化物——水晶二.硅1、物理性质1)硅有晶体硅和无定形硅两种。2)晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。3)硅的结构类似于金刚石,熔点和沸点都很高,硬度大4)导电性介于导体和绝缘体之间。常温下硅只F2、氢氟酸、强碱反应。2.化学性质（不活泼）与氟气反应：化学方程式：Si+2F2=SiF4与氢氟酸反应：化学方程式：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑与强碱溶液反应：化学方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑与氯气反应：化学方程式：与氧气反应：化学方程式：Si+2Cl2SiCl4Si+O2SiO2与碳反应：化学方程式：Si+CSiC高温加热时能和O2和Cl2等非金属单质反应制备原理制备流程反应方程式

用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅，然后转化为三氯硅烷，再经氢气还原。高纯硅的制备3.用途晶体硅是良好的半导体材料,硅芯片、半导体材料、太阳能电池。硅太阳能电池电脑的中央处理器(CPU)二氧化硅—SiO21.存在硅石结晶形（石英）无定形（硅藻土）

水晶（无色透明）

玛瑙（彩色条纹）

沙子2、结构SiO2是由Si和O按1：2的比例组成的立体空间网状结构，没有SiO2

分子存在，只存在硅氧原子。立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质。SiO2晶体结构示意图四面体结构二氧化硅物理性质：根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？熔点硬度溶解性

溶于水大高不二氧化硅的化学性质1、具有酸性氧化物的通性CO2CaO+CO2====CaCO32NaOH

+

CO2

====

Na2CO3

+

H2O高温SiO2

呢？a.酸性氧化物

①与碱溶液反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

②与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3

③与某些盐反应：工业制玻璃

3.SiO2的化学性质SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3

CaSiO3+CO2↑【思考】为什么实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠具有黏性，会使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。但此反应在成型的玻璃表面进行时很慢的，几乎不会影响瓶子本身。所以可以用玻璃瓶①与HF反应2、SiO2的特性：用途：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（HF）？

实验室用塑料瓶来盛装HF。纯净的SiO2:是制造光导纤维的主要原料石英：耐高温化学仪器（坩埚）、石英表、石英钟水晶：制光学仪器、高级工艺品玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品沙子：是基本的建筑材料二氧化硅的用途二氧化硅的用途光学纤维胃镜1、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（）A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.铁坩埚D.氧化铝坩埚C？1、SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，能认为SiO2属于两性氧化物吗?提示：SiO2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水。？2、SiO2属于酸性氧化物，能否用SiO2与水直接反应制取H2SiO3?提示：不能，因为SiO2与水不反应。硅酸H2SiO3是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱，溶解度很小H2SiO3H2O+SiO2

如何制备硅酸？已知：酸性：盐酸>碳酸>硅酸通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。强酸制弱酸Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓高中化学唯一难溶性酸不能使酸碱指示剂变色不稳定性,受热易分解：SiO2NaOH溶液Na2SiO3CO2H2SiO31.概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称（Na2SiO3)

结构：在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体

性质：硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点五、硅酸盐2.简单的硅酸盐——Na2SiO3

①物理性质:俗称泡花碱，白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃

②化学性质:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓

③硅酸钠的用途:制硅酸、黏合剂、耐火阻燃材料(防火剂)3.硅酸盐的组成表示：

用氧化物形式表示：硅酸钠Na2SiO3：Na2O·

SiO2

书写顺序：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O

在氧化物前面按化学式中的比例添加系数，计量数以整数书写！黏土：Al2Si2H4O9长石：KAlSi3O8钾云母：K(Al3Si3O10)(OH)2Al2O3·2SiO2·2H2OK2O·Al2O3·6SiO2

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O钙沸石：Ca(Al2Si3O10)·3H2OCaO

·Al2O3·3SiO2·3H2O练习.将下列硅酸盐改写为氧化物SiNa2SiO3SiO2H2SiO3O2/△Na2O、NaOHH2O+CO2/HClNaOH物质类别化合价单质氧化物盐含氧酸0+4Na2CO3C/高温SiF4HFNaOHSiCl4氯化物△硅元素的价类图+2Cl21、有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列关于硅及其化合物的说法正确的是()A．SiO2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应B．高温下，工业制硅的反应方程式为C+SiO2

Si+CO2C．光导纤维的主要成分是SiO2D．太阳能发电板的主要材料是SiO2C2、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A．纯碱溶液B．盐酸C．氢氟酸D．苛性钠溶液

3、下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（）A．SiO2+2C=Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑4、下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是（）A．烧碱溶液B．浓硫酸C．氢氟酸D．碳酸钠溶