硅及其化合物 (2)精选课件.ppt

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1、关于硅及其化合物(2)第一页，本课件共有38页请阅读课本第四章引言，请列请阅读课本第四章引言，请列举一些你所知道的非金属及其举一些你所知道的非金属及其化合物。化合物。温温故故知知新新地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；它们构成了地壳的基本骨架；空气中的含量最多的元素：氮和氧，它空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素；们是地球生命的重要基础元素；人类活动产生的影响大气质量的气态人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物，如：氧化物，如：SOSO2 2、NONO2 2、COCO等。等。第二页，本课件共有38页同同学学们

2、们想想象象一一下下，所所展展示示的的图图片片，它它们们之之间间有什么联系呢？有什么联系呢？第三页，本课件共有38页 计算机的芯片，传导计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验室电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，你能想象得的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？合物为材料制成的吗？联联想想与与质质疑疑？第一节无机非金属材料的主第一节无机非金属材料的主角角硅硅第四页，本课件共有38页阅读课本回答以下问题：阅读课本回答以下问题：硅元素在地壳中的含量如何？以什硅元素在地壳中的含量如何？以什么方式存在？硅原子具有怎样的原子结么方式存在？硅原子具有怎样的原子结构

3、？构？第五页，本课件共有38页一、二氧化硅（一、二氧化硅（silicon dioxide）请同学阅读课本请同学阅读课本P7475有关内容，将你阅读有关内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。的内容整理成知识小卡片。1.1.二氧化硅的存在、应用二氧化硅的存在、应用 SiO SiO2 2是硅最重要的化合物。其存在有结晶形和无是硅最重要的化合物。其存在有结晶形和无定形两大类，统称硅石。定形两大类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的是水晶，石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的是水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。此外此外SiOSiO2 2是沙子的主要

4、成分，玻璃中也有是沙子的主要成分，玻璃中也有SiOSiO2 2。第六页，本课件共有38页石石英英坩坩埚埚石英表石英表第七页，本课件共有38页 石英石英光导纤维光导纤维第八页，本课件共有38页第九页，本课件共有38页玛玛瑙瑙第十页，本课件共有38页思考与交流思考与交流 根据根据SiOSiO2的存在和的存在和应用，请你分析以下问题：应用，请你分析以下问题：SiOSiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？何？你的根据是什么？SiOSiO2的这些的这些性质是由什么决定的？性质是由什么决定的？二氧化硅档案：我叫二氧化硅，我的结构与金刚石相似，二氧化硅档案：我

5、叫二氧化硅，我的结构与金刚石相似，但我很平凡，随处可见的沙子、石英就是我了。我个子不但我很平凡，随处可见的沙子、石英就是我了。我个子不高，熔点却高；心肠很软身子却很硬。水晶价值连城，可高，熔点却高；心肠很软身子却很硬。水晶价值连城，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器，如果将她和我联系用来装饰、制造电子部件和光学仪器，如果将她和我联系起来就很普通了。行业千万种，但我更喜欢呆在铺路、建起来就很普通了。行业千万种，但我更喜欢呆在铺路、建筑等平凡岗位上，为人民服务！筑等平凡岗位上，为人民服务！第十一页，本课件共有38页一、二氧化硅（一、二氧化硅（silicon dioxide）2 2、物理性质、物理性

6、质二氧化硅是一种坚硬难溶的固体，硬度、二氧化硅是一种坚硬难溶的固体，硬度、熔点都很高。熔点都很高。3、SiO2的空间结构的空间结构立体网状结构立体网状结构（与金刚石结构相似）（与金刚石结构相似）第十二页，本课件共有38页4 4、化学性质、化学性质知识迁移：知识迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格或者其他形式将二氧化碳和二氧化请阅读课本，以表格或者其他形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。硅的化学性质作一个对比。二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。第十三页，本课件共有38页SiO2和和CO2化学性质的比较化学性质的比较与

7、碳反应与碳反应与碱性氧化与碱性氧化物反应物反应与碱反应与碱反应与酸反应与酸反应与水反应与水反应二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2物质物质CO2+H2O H2CO3CO2+Na2O Na2CO3SiO2+4HF SiF4 +2H2OSiO2+2NaOH Na2SiO3+H2OSiO2+CaO CaSiO3高温高温SiO2+2C Si+2CO高温高温CO2+C 2CO高温高温CO2+2NaOH Na2CO3+H2O第十四页，本课件共有38页实验室中盛放碱液的试剂瓶为实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？什么不用玻璃塞？实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不

8、用玻璃瓶？么不用玻璃瓶？思思考考与与探探索索因为玻璃的主要成分是二氧化硅，易因为玻璃的主要成分是二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖粘合；粘合；因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：氟酸与二氧化硅反应：SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O。第十五页，本课件共有38页二、硅酸（二、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）1.1.物理性质：白色固体，溶解度很小；物理性质：白色固体，溶解度很小；2.2.化学性质：是一种很弱的酸（化学性质：是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱酸

9、性比碳酸还弱），受），受热分解。热分解。3.3.硅酸制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。硅酸制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。实验实验 探究探究 实验实验4-14-1在试管中加入在试管中加入3-5ml3-5ml饱和饱和NaNa2 2SiOSiO3 3溶液，滴入溶液，滴入1-21-2滴酚酞溶液，滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。过程及其现象。第十六页，本课件共有38页现象结论化学方程式离子方程式实验报告实验报告NaN

10、a2 2SiOSiO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2SiOSiO3 3（胶体）（胶体）+2NaCl+2NaCl第十七页，本课件共有38页将过量将过量COCO2 2通入下列溶液中，出现浑浊的通入下列溶液中，出现浑浊的是（是（）A A、CaClCaCl2 2溶液溶液 B B、石灰水、石灰水 C C、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液 D D、水玻璃、水玻璃第十八页，本课件共有38页三、硅酸盐（三、硅酸盐（silicate）很久很久以前，古人也像其他动物一样，住在山洞里很久很久以前，古人也像其他动物一样，住在山洞里或爬在树枝上，搭起几根树枝草梗便繁衍后代。或爬在树枝上，搭起几根树枝草梗便繁衍后代

11、。第十九页，本课件共有38页 到了住进自己盖的木屋里头，已经进化到很到了住进自己盖的木屋里头，已经进化到很不错的阶段了。不错的阶段了。第二十页，本课件共有38页 后来，人们学会了烧制砖瓦，并用它们盖新房子。后来，人们学会了烧制砖瓦，并用它们盖新房子。盖好了便毫不犹豫地、兴高采烈地搬进了新家。盖好了便毫不犹豫地、兴高采烈地搬进了新家。第二十一页，本课件共有38页 再后来，有人用钢筋混凝土盖了一间房子，大家觉再后来，有人用钢筋混凝土盖了一间房子，大家觉得他出风头，于是纷纷效仿他。接着这些房子变越盖得他出风头，于是纷纷效仿他。接着这些房子变越盖越高，越盖越多了。越高，越盖越多了。第二十二页，本课件共

12、有38页硅酸盐概念：硅酸盐概念：硅酸盐性质：硅酸盐性质：主要产品有：主要产品有：三、硅酸盐（三、硅酸盐（silicate）是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。结构复杂的固体物质，大多不溶于水，结构复杂的固体物质，大多不溶于水，化学性质稳定。化学性质稳定。玻璃、水泥、各种陶瓷、玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、水玻璃等。砖瓦、水玻璃等。第二十三页，本课件共有38页实验实验 探究探究1.1.硅酸钠（硅酸钠（NaNa2 2SiOSiO3 3）俗称：俗称：用途：用途：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃可溶于水，其水溶液俗称水玻璃制备硅胶和木材防火剂及粘合剂的材料。制备硅胶和木材

13、防火剂及粘合剂的材料。第二十四页，本课件共有38页放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论实验报告实验报告第二十五页，本课件共有38页（1）玻璃玻璃普通玻璃的生产原料：普通玻璃的生产原料：化学方程式：化学方程式：2.2.硅酸盐工业硅酸盐工业硅酸盐产品介绍硅酸盐产品介绍纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英生产设备：生产设备：玻璃窑玻璃窑Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2成分：NaNa2 2SiOSiO3 3 、CaSiOCaSiO3 3 、SiOSiO2 2种类种类特性特性用途用途普通玻璃普通玻璃在较低温度下易软化在较低温度下易软化窗玻璃

14、、玻璃器皿等窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃石英玻璃膨膨胀胀系系数数小小、耐耐酸酸碱碱、强强度度大大、滤光滤光化化学学仪仪器器；高高压压水水银银灯灯、紫紫外外灯灯的灯壳等的灯壳等光学玻璃光学玻璃透光性能好、有折光和色散性透光性能好、有折光和色散性眼眼镜镜片片；照照相相机机、显显微微镜镜、望望远远镜、用凹凸透镜等光学仪器镜、用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维玻璃纤维耐耐腐腐蚀蚀、不不怕怕烧烧、不不导导电电、不不吸吸水、隔热、吸声、防虫蛀水、隔热、吸声、防虫蛀宇航服的衣服、玻璃钢等宇航服的衣服、玻璃钢等钢化玻璃钢化玻璃耐耐高高温温、耐耐腐腐蚀蚀、强强度度大大、质质轻轻、抗震裂抗震裂运运动动器器材材；微微波波通

15、通信信器器材材；汽汽车车、火车窗玻璃等火车窗玻璃等各种特种玻璃的特性和应用各种特种玻璃的特性和应用 第二十六页，本课件共有38页1、生产原料：、生产原料：2、生产设备：生产设备：3、主要成分：、主要成分：4、用途：、用途：（2 2）水泥）水泥雄伟的体育馆雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程让人骄傲的三峡工程黏土和石灰石、适量石膏；黏土和石灰石、适量石膏；水泥回转窑；水泥回转窑；硅酸三钙（硅酸三钙（3CaOSiO3CaOSiO2 2 ）、硅酸二钙（硅酸二钙（2CaOSiO2CaOSiO2 2）、铝酸三钙（）、铝酸三钙（3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3）建筑行业建筑行业世世贸贸大大厦厦雄伟的体

16、育馆雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程让人骄傲的三峡工程第二十七页，本课件共有38页学前思考：为什么在英文中用学前思考：为什么在英文中用ChinaChina表示中国？表示中国？（3 3）陶瓷）陶瓷以黏土为原料，经高温烧结而成以黏土为原料，经高温烧结而成第二十八页，本课件共有38页陶器的制作工序陶器的制作工序第二十九页，本课件共有38页与与你你欣欣赏赏第三十页，本课件共有38页3.3.硅酸盐的表示方法硅酸盐的表示方法 通常可用二氧化硅和金属氧化物的形通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，如：式来表示其组成，如：NaNa2 2SiOSiO3 3可以写成可以写成NaNa2 2O SiOO Si

17、O2 2 书写规则：金属氧化物写在最前面书写规则：金属氧化物写在最前面（金属按活动顺序表金属按活动顺序表），然后写二氧化），然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”.”隔开隔开第三十一页，本课件共有38页练习练习:镁橄榄石镁橄榄石:Mg2SiO4钙长石钙长石:CaAl2Si2O8高岭石高岭石:Al2(Si2O5)(OH)42MgO SiO2CaO Al2O3 2SiO2Al2O3 2SiO2 2H2O第三十二页，本课件共有38页晶体硅晶体硅第三十三页，本课件共有38页晶体硅结构晶体硅结构与金刚石相似与金刚石相似第三十四页，本课件共有38页四、单质硅四、单质

18、硅1 1、存在：、存在：2 2、物理性质：、物理性质：3 3、化学性质：、化学性质：4 4、用途：、用途：5 5、制备：、制备：自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非氧化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。晶硅）两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点高，晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点高，硬而脆的固体。是良好的半导体材料硬而脆的固体。是良好的半导体材料在常温下化学性质不活泼在常温下化学性质不活泼Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等。硅合金等。SiO2 粗硅粗硅 SiCl4 Si+C +Cl2 精馏精馏+H2高温高温高温高温高温高温SiO2+2C=Si（粗硅）（粗硅）+2CO 高温高温第三十五页，本课件共有38页晶体管晶体管太太阳阳能能电电池池大规模集成电大规模集成电路路电脑电脑CPU第三十六页，本课件共有38页卫星的翅膀卫星的翅膀汽车的尾巴汽车的尾巴在太阳能方面的利用第三十七页，本课件共有38页感感谢谢大大家家观观看看第三十八页，本课件共有38页