高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角—硅（第1课时）课件新人教版必修1.ppt

1、价值5元的沙子,SiO2,Si,点沙成金,价值5000元的芯片,无机非金属材料的主角硅（第一课时）,地球生物生存的根基空气、水、阳、 硅酸盐,说文解字,硅,硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素,秦砖汉瓦,秦始皇陵兵马俑,瓷器是中国最伟大的创造之一,美丽的玻璃雕花艺术,水 晶,玛瑙,东方明珠,现代建筑离不开玻璃的装饰和采光,为什么是主角呢？,含量高，仅次于氧,用途广泛,硅,“豪门二杰”,C、Si 的原子结构示意图。,+14,+6,C,Si,硅原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价的化合物。,碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强,存在：没有游离态，只有化合态二氧化硅、硅酸盐

2、。,结晶形（石英晶体） 无定形硅藻土,水晶 玛瑙,一、 二氧化硅（ SiO2 ）,1、存在:,硅石,无色透明,彩色环带或层状,水晶,玛瑙,SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；结晶的二氧化硅叫石英。,固体 熔点高 难溶于水 硬度大,联想-沙子,思考与交流,二氧化硅具有哪些物理性质? SiO2的这些性质是由什么决定的？,2、物理性质,气 态,固态,很小,很大,可溶于水,难溶于水,很 低,很 高,物理性质:（与CO2 作比较）,思考交流：为什么SiO2和CO2的物理性质差异很大？,硅原子,二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组成, 表示Si与O的原子个数比为1:

3、2,所以不是分子式而是化学式。,SiO4四面体结构,立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质,3、结构,二氧化碳 CO2,二氧化硅 SiO2,C+CO2=2CO,SiO2+2C=Si+2CO ,不反应,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,CO2+H2O=H2CO3,不反应,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,4、SiO2化学性质（与CO2比较）,高温,高温,思考：为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? 那用什么瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？,原因：玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4 用塑料瓶盛装氢

4、氟酸。,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,用氢氟酸“刻”出的玻璃工艺品,在玻璃表面涂上一层石蜡,在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸,洗掉酸并去掉石蜡,思考： 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,原因： 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘在一起 （ SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ）,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,解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有SiO2，在加热的情况下会与NaOH发生反应：SiO22NaO

5、H Na2SiO3H2O，因此应当选用铁坩埚。,5、二氧化硅的用途,玛瑙,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用光导纤维做 无开刀手术,光导纤维手术头灯,思考： CO2H2OH2CO3 ，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。 那怎样制备H2SiO3呢？ 硅酸是一种怎样的物质呢？,二、硅酸(H2SiO3),实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入6mol/L稀盐酸,边加边振荡,现象,结论,方程式,滴入酚酞溶液呈红色，滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生，红色褪去,Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水,Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体）+2NaCl,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。(硅胶的基本成份是二氧化硅) 硅胶的用途： 干燥剂（吸水）， 吸附剂（多孔）， 催化剂的载体。,硅胶泳帽,硅胶干燥剂,不溶于水、不透水,耐腐蚀、稳定,无味无毒,吸附水的能力强,小结：硅酸（H2SiO3),（1）硅酸制取：,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,白色胶状,强酸制弱酸,（2）硅酸性质：, 白色胶状，难溶, 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）, 脱水形成硅胶,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2