第一节无机非金属材料的主角----硅.ppt

发现:非金属位于元素周期表的什么位置非金属位于元素周期表的什么位置?第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅24567231碳族元素在元素周期表中的位置碳族元素在元素周期表中的位置CSiGeSnPbA周期氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝7.73%铁铁4.75%钙钙3.45%钠钠2.74%钾钾2.47%镁镁2.00%氢氢0.16%其他其他1.20%硅的硅的分布与存在分布与存在存在：没有游离态存在：没有游离态(单质单质)，只有化合态（只有化合态（化合物化合物）分布：自然界中分布广泛，在地壳中居分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的基本元素。的基本元素。二氧化硅的化学性质（复习）二氧化硅的化学性质（复习）与氢氟酸反应（刻蚀玻璃）与氢氟酸反应（刻蚀玻璃）可以与碱和碱性氧化物反应可以与碱和碱性氧化物反应SiO2 2NaOHNa2SiO3H2OSiO2 CaO CaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2 2OHSiO32H2O酸性氧化物酸性氧化物强碱强碱中和中和二、硅酸（二、硅酸（H2SiO3）1、硅酸（、硅酸（H2SiO3）的酸性）的酸性:很弱的酸（很弱的酸（酸性比碳酸还弱酸性比碳酸还弱），溶解度很小），溶解度很小2、硅酸的制取、硅酸的制取能用能用SiO2与水反应制得吗与水反应制得吗？为什么？为什么？由于由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸可溶性硅酸盐与其它酸盐与其它酸反应制得的。反应制得的。3、硅酸的用途、硅酸的用途:干燥剂、催化剂的载体干燥剂、催化剂的载体 实验4-1现象现象结论结论化学方程式化学方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl溶液呈红色溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅并加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时接近消失时,有透明的硅酸凝胶产生有透明的硅酸凝胶产生.硅酸钠显碱性。硅酸的溶解度小硅酸钠显碱性。硅酸的溶解度小强酸强酸弱酸弱酸三、硅酸盐、硅酸盐硅酸盐是由硅硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。氧和金属组成的化合物的总称。结构复杂结构复杂一般不溶于水一般不溶于水化学性质很稳定化学性质很稳定硅酸钠（硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃其水溶液俗称水玻璃实验4-2放入放入蒸馏水蒸馏水放入放入Na2SiO3饱和溶液饱和溶液现象现象结论结论作木材防火作木材防火剂剂当水分蒸发后当水分蒸发后燃烧燃烧当水分蒸发后不易当水分蒸发后不易燃烧燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火三大硅酸盐产三大硅酸盐产品：玻璃、水品：玻璃、水泥、陶瓷泥、陶瓷四四、硅硅1、硅的原子结构硅的原子结构+142 8 4碳是构成有机物的主要元素碳是构成有机物的主要元素硅和碳一样硅和碳一样,其原子既不其原子既不易失去又不易得到电子易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物主要形成四价的化合物.硅硅的性质的性质2、硅单质硅单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。的固体。P79晶体硅的结构类似于金刚石，熔点晶体硅的结构类似于金刚石，熔点(1410)和沸点都很高，硬度大。和沸点都很高，硬度大。P79导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。常温下硅单质的化学性质不活泼常温下硅单质的化学性质不活泼物物理理性性质质1、半导体材料、半导体材料硅在周期表中处于金属与非金属的过渡位置。硅在周期表中处于金属与非金属的过渡位置。可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。良好导磁性、耐酸性的合金。硅硅的用途的用途 P79-80硅单质大规模集成电路2、太阳能电池碳化硅碳化硅(金刚砂金刚砂,SiC)硅钢硅钢硅橡胶硅橡胶分子筛分子筛P78 含硅元素的特殊材料含硅元素的特殊材料