人教版高中化学必修1课件：4_1无机非金属材料的主角—硅（第2课时）

人教版高中化学必修1课件：4_1无机非金属材料的主角—硅（第2课时）

第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角 — 硅 第 2 课时 新课标人教版高中化学课件系列 化学 必修 1 硅酸钠：水溶液叫水玻璃。 用蒸馏水浸过 用 Na 2 SiO 3 饱和溶液浸过 现象 结论 用途： 【 实验 4 － 2 】 水份蒸发后燃烧 不易燃烧 用水玻璃浸过的物品可以防火 肥皂填料、黏胶剂、阻燃剂 二、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。 几种硅酸盐产品 —— 陶瓷、玻璃、水泥，最重要的无机非金属材料。 二、硅酸盐 硅酸盐的一般特点： ☆一般不溶于水（除 Na 、 K 盐外）化学稳定性高。 ☆种类繁多、结构复杂、构成地壳的骨架。 ☆通常用氧化物的形式表示其组成。如 Na 2 SiO 3 写成 Na 2 O · SiO 2 二、硅酸盐 实 例 Na 2 SiO 3 Na 2 O • SiO 2 二、硅酸盐 高岭石 Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O 二、硅酸盐 要领： 两边原子个数守恒 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动性顺序表 拆分原则 二、硅酸盐 K 2 O·3Al 2 O 3 ·6SiO 2 ·2H 2 O K(Al 3 Si 3 O 10 )(OH) 2 练习 钾云母 二、硅酸盐 Na 2 SiO 3 Na 2 O·SiO 2 CaSiO 3 CaO·SiO 2 粘土： Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O 玻璃： Na 2 O·CaO·6SiO 2 水泥： 3CaO·SiO 2 ； 2CaO·SiO 2 ； 3CaO·Al 2 O 3 二、硅酸盐 自然界变化： 硅酸盐岩石→粘土→土壤胶体→吸收 NH 4 ＋ 、 K ＋ 等营养离子→供生物吸收。 二、硅酸盐 水泥 : 以石灰石和黏土为原料 硅酸盐产品 二、硅酸盐 玻璃 : 以纯碱、石灰石和石英为原料 普通玻璃 : Na 2 O · CaO · 6SiO 2 二、硅酸盐 人面鱼纹盆 ( 陶瓷 ) 砖瓦 ( 陶瓷 ) 陶瓷 (China) ： 以粘土原料 二、硅酸盐 其它重要硅化物 SiC 硅钢（ 4 ％） 硅橡胶 科学视野： 新型陶瓷 二、硅酸盐 金刚砂 硅钢 硅橡胶 生物陶瓷 二、硅酸盐 硅有晶体硅和无定形硅两种单质 1. 物理性质 : ①灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 ②熔、沸点高、硬度大 ③晶体硅是良好的半导体 2. 化学性质 : 三、硅单质 常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。 （ 1 ）、与氟气反应： （ 2 ）、与氢氟酸反应： （ 3 ）、与强碱溶液反应： （ 4 ）、与氯气反应： （ 5 ）、与氧气反应 Si+2F 2 == SiF 4 Si+4HF == SiF 4 ↑ +2H 2 ↑ Si+2NaOH+H 2 O == Na 2 SiO 3 +2H 2 ↑ Si+2Cl 2 == SiCl 4 Si + C == SiC 高温 Si + O 2 == SiO 2 △ 三、硅单质 3 、用途： 集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。 三、硅单质 SiO 2 粗硅 SiCl 4 Si +C +Cl 2 精馏 +H 2 高温 高温 高温 生成的液态 SiCl 4 经精馏、除硼、砷等，再用 H 2 还原 SiO 2 +2C == 2CO  +Si （ 粗 ） 高温 高温 Si( 粗 ) + 2Cl 2 == SiCl 4 高温 SiCl 4 + 2H 2 == 4HCl + Si （纯） 注： SiCl 4 沸点为 57.6℃ 4 、硅的工业制法 三、硅单质 Si SiO 2 与水 O 2 F 2 氢氟酸 与 NaOH 与 CaO 不反应 不反应 SiO 2 ＋ 4HF ＝ SiF 4 ↑ ＋ 2H 2 O 不反应 2Si ＋ 2NaOH ＋ H 2 O ＝ Na 2 SiO 3 ＋ 2H 2 ↑ 2NaOH ＋ SiO 2 ＝ Na 2 SiO 3 ＋ H 2 O Si ＋ O 2 ＝ SiO 2 △ Si ＋ 2F 2 ＝ SiF 4 Si ＋ 4HF ＝ SiF 4 ↑ ＋ 2H 2 ↑ CaO ＋ SiO 2 ＝ CaSiO 3 高温 三、硅单质 硅元素 单质硅 Si + F 2 Si + HF Si + NaOH 加热能与某 些非金属单 质反应（ O 2 、 Cl 2 ） O 2 Na 2 SiO 3 、 CaSiO 3 二氧化硅是光导纤维 的主要原料，光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等 硅可制造集成路、 太阳能电池等；硅 合金可用来制造变 压器铁芯、耐酸设 备等。 只有化合态 SiO 2 硅酸盐 C 高温 HF 无游离态 常温不活泼 归纳总结 三、硅单质 相应练习 1 已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： Si+2NaOH+H 2 O==Na 2 SiO 3 +2H 2 ↑ 现把 11.5g 钠和 4.2g 硅同时投入 100g 水中，在标况下 可收集到 H 2 多少 L ？（提示：与 Si 反应的 NaOH 是过 量的） 解： Na—1/2H 2 23 1/2×22.4 11.5 X Si—2H 2 28 2×22.4 4.2 Y Y=(4.2 ×2 ×22.4)/28=6.72(L) V H2 =5.6+6.72=12.32(L) 1 2 ×22.4×11.5 23 ＝ 5.6L X ＝ 三、硅单质 相应练习 2 在实验室里，将细砂粉（ SiO 2 ）与镁粉混合加热，也可得到粗硅，反 应的化学方程式为 这样得到的硅不纯净，往往含有过量的镁、氧化镁及硅化镁（ Mg 2 Si ）等，这些杂质可用盐酸除去，有关反应的化学方程式为 SiO 2 +2Mg==2MgO+Si 高温 MgO+2HCl==MgCl 2 +H 2 O Mg 2 Si+4HCl==2MgCl 2 +SiH 4 Mg+2HCl==MgCl 2 +H 2 三、硅单质 Thanks 谢谢您的观看！