无机非金属材料的主角-硅2.ppt

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1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石学业水平测试复习系列课件学业水平测试复习系列课件测试要求测试要求1、了解硅及其硅化合物的物理性质、了解硅及其硅化合物的物理性质、化学性质化学性质(B)和主要用途和主要用途(A)。2、知道硅元素在自然界中以、知道硅元素在自然界中以SiO2及硅及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料半导体材料(A)。3、了解玻璃、陶瓷、水泥等硅酸盐产、了解玻璃、陶瓷、水泥等硅酸盐产品的

2、主要化学成分、生产原料和用途品的主要化学成分、生产原料和用途(B)。(1)硅在周期表中位于硅在周期表中位于 周期周期 族族一、硅的存在和结构：一、硅的存在和结构：1、硅的存在：、硅的存在：（2）硅在地壳中的含量居第）硅在地壳中的含量居第 位仅位仅次于氧次于氧（3）硅是一种亲氧元素）硅是一种亲氧元素,主要以主要以SiO2及硅酸盐的及硅酸盐的 形式存在。形式存在。SiO2及硅酸盐及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的土壤、约占地壳总量的90%以上。以上。第三第三A二二+148242 2、主要物理性质、主要物理性质 单质硅有无定形和晶体两种，结构

3、单质硅有无定形和晶体两种，结构类似金刚石，类似金刚石，灰黑色、硬而脆有金属灰黑色、硬而脆有金属光泽的固体，熔光泽的固体，熔沸沸点高硬度大，导电点高硬度大，导电性介于性介于 和和 之间，是之间，是 材料材料。导体导体绝缘体绝缘体良好的半导体良好的半导体3.3.用用途途：高纯硅：半导体材料。如高纯硅：半导体材料。如电脑的电脑的中央处理器（中央处理器（CPU）硅合金可用来制造变压器铁芯、硅合金可用来制造变压器铁芯、耐酸设备等。耐酸设备等。硅可制造集成电路、太阳能电池硅可制造集成电路、太阳能电池等；等；1.作为半导体的硅在太阳能发电的过作为半导体的硅在太阳能发电的过程中具有重要的作用程中具有重要的作用

4、.下列关于硅的说下列关于硅的说法中法中,不正确的是不正确的是()A.自然界硅的储量丰富自然界硅的储量丰富B.自然界中存在大量单质硅自然界中存在大量单质硅C.高纯度的硅被广泛用于制作计算机高纯度的硅被广泛用于制作计算机芯片芯片D.硅可跟氯气等非金属反应硅可跟氯气等非金属反应B2.制备单质硅时，主要化学反应如下：制备单质硅时，主要化学反应如下：SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=Si+4HCl=Si+4HClSi+2ClSi+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4SiOSiO2 2+2C=Si+2C=Si+2CO2CO高温高温下列对上述三个反应的叙述中下列对上述三个反应的叙述中,不正确不正确

5、的是的是()A.A.为置换反应为置换反应 B.均为氧化还原反应均为氧化还原反应C.为化合反应为化合反应 D.三个反应中硅元素均被氧化三个反应中硅元素均被氧化D1、二氧化硅的存在二氧化硅的存在:结晶形（石英、结晶形（石英、水晶、玛瑙）；无定形（硅藻土、水晶、玛瑙）；无定形（硅藻土、沙子），统称硅石。沙子），统称硅石。2、物理性质：难溶于水，熔点高，、物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。硬度大。二、二氧化硅二、二氧化硅3、SiO2的化学性质的化学性质性质稳定性质稳定,不活泼不活泼跟酸反应跟酸反应跟碱溶液跟碱溶液反应反应跟碱性氧跟碱性氧化物反应化物反应跟某些盐跟某些盐反应反应除除HF外不反应：外不反

6、应：SiO2+4HF=SiF4 +2H2OSiO2 2NaOHNa2SiO3+H2OCaOSiO2 CaSiO3高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温高温光光导导纤纤维维、化化学学仪仪器器、光光学学仪仪器器、电子部件。电子部件。4、二氧化硅的用途练习练习3.生石灰中含有碳酸钙和二氧化生石灰中含有碳酸钙和二氧化硅，要检验这两种杂质是否存在，选硅，要检验这两种杂质是否存在，选用的试剂最好是（用的试剂最好是（）A.稀盐酸稀盐酸 B.水水 C.烧碱溶液烧碱溶液 D.稀硫酸稀硫酸A4.下列实验室保存试剂的方法中，有下列实验室保存试剂

7、的方法中，有错误的是（错误的是（）A.氢氟酸保存在带橡皮塞的玻璃试剂氢氟酸保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中瓶中B.纯碱溶液保存在橡皮塞的玻璃试剂纯碱溶液保存在橡皮塞的玻璃试剂瓶中瓶中C.金属钠保存在煤油中金属钠保存在煤油中D.硅酸钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃硅酸钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中试剂瓶中A1.硅酸（硅酸（H2SiO3）的）的 制备？制备？三、硅酸和硅酸盐三、硅酸和硅酸盐向饱和向饱和Na2SiO3溶液中溶液中,再滴入稀盐酸再滴入稀盐酸现象现象结论结论方程式方程式滴入盐酸有透明的硅酸凝胶滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生产生 酸性：酸性：HCl H2SiO3（强酸制（强酸制弱酸）弱酸）Na2S

8、iO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl思考：思考：将将CO2通入通入Na2SiO3溶液中的现象溶液中的现象?现象：现象：方程式方程式：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3结论：结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸还弱硅酸是弱酸，酸性比碳酸还弱硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为为“硅胶硅胶”。是一种常用的干燥剂，。是一种常用的干燥剂，催化剂的载体。催化剂的载体。有白色胶状沉淀生成有白色胶状沉淀生成5.随着人们生活节奏的加快，方便的随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品

9、受潮及富脂食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装中应放入的化食品氧化变质，在包装中应放入的化学物质是（学物质是（）A.无水硫酸铜、蔗糖无水硫酸铜、蔗糖B.硅胶、硫酸亚铁硅胶、硫酸亚铁C.食盐、硫酸亚铁食盐、硫酸亚铁D.生石灰、食盐生石灰、食盐B6.下列离子方程式中下列离子方程式中,正确的是正确的是()A.二氧化硅投入苛性钠溶液二氧化硅投入苛性钠溶液:SiO2+2OH-=SiO32-+H2OB.硅酸钠溶液中滴入稀盐酸硅酸钠溶液中滴入稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3+2Na+C.石灰石放入稀盐酸中石灰石放入稀盐酸中:CO32-+2H+=CO2+H2OD.向澄清石灰水中通入

10、少量二氧化碳向澄清石灰水中通入少量二氧化碳:2OH-+CO2=CO32-+H2OA2 2、硅酸盐、硅酸盐水玻璃水玻璃用途：肥皂填料、木材防火剂用途：肥皂填料、木材防火剂及及黏胶剂黏胶剂 最常见的硅酸盐是最常见的硅酸盐是Na2SiO3 Na2SiO3水溶液俗称水溶液俗称:物性：物性：白色固体，易溶于水白色固体，易溶于水1 1、制造玻璃的主要原料是什么？制造玻璃的主要原料是什么？2 2、玻璃窖中主要发生了哪些反应？、玻璃窖中主要发生了哪些反应？3 3、玻璃的成分是什么？玻璃的成分是什么？纯碱纯碱Na2CO3、石灰石、石灰石CaCO3和石英和石英SiO2Na2SiO3 CaSiO3 SiO2四、硅酸

11、盐工业四、硅酸盐工业玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温高温4 4、制造陶瓷的主要原料是什么？、制造陶瓷的主要原料是什么？粘土粘土5、制造水泥的主要原料是什么？、制造水泥的主要原料是什么？粘土和石灰石，加适量石膏，目的是粘土和石灰石，加适量石膏，目的是 调节水泥硬度调节水泥硬度6 6、水泥性能是什么？、水泥性能是什么？水硬性水硬性7.下列物质中，按其成分能与玻璃、下列物质中，按其成分能与玻璃、水泥、陶瓷归于同一类的是（水泥、陶瓷归于同一类的是（）A.硅石硅石 B.碳化硅碳化硅 C.硅酸钠硅酸钠 D.二氧化硅二氧化硅C