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第四章非金属及其化合物材料资源环境化工原料呈现：考虑知识的应用(切入点)氨硝酸硫酸【课程学习目标】1.了解Si在自然界中的含量、存在、物理性质及重要用途；2.了解SiO2的结构，物理性质和重要用途；第一节无机非金属材料的主角---硅3.掌握SiO2的化学性质；4.了解硅酸盐的重要用途及组成；5.了解H2SiO3的用途；6.掌握Na2SiO2的化学性质；一、硅元素简介1.硅原子结构示意图：2.硅元素的化学性质：3.硅元素的含量和存在形式：+14284第一节无机非金属材料的主角——硅①不易失也不易得电子，②主要形成+4价的化合物。③亲氧元素含量：硅在地壳中含量的仅次于氧存在形式：以氧化物和硅酸盐的形式存在第一节无机非金属材料的主角——硅二.硅单质(1)种类：(2)结构：(3)性质：物理性质单质硅有晶体和无定形两类。晶体硅的结构与金刚石相似。色、态光泽熔点硬度质地导电性灰黑色固体金属光泽高大脆半导体第一节无机非金属材料的主角——硅(3)性质：化学性质:在常温下，化学性质不活泼。只与强碱、氟化氢、氟气反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2↑加热时，Si可以和O2、Cl2等反应。①与O2反应：Si＋O2=====点燃SiO2；②与Cl2反应：Si＋2Cl2=====△SiCl4；③与C反应：Si＋C=====高温SiC。Si是一种亲氟性元素第一节无机非金属材料的主角——硅2.硅单质(4)制备:由其氧化物制得的，主要分为两个阶段：（课本P81）粗硅的制备原理SiO2＋2C=====高温电炉Si(粗)＋2CO↑⇓粗硅的提纯原理Si(粗)＋2Cl2=====加热SiCl4SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl第一节无机非金属材料的主角——硅2.硅单质(5)用途:制集成电路、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。硅太阳能电池硅芯片二.二氧化硅（SiO2）硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。岩石沙子土壤第一节无机非金属材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅的存在硅石（12%）结晶形：石英无定形水晶玛瑙……具有彩色环状或层状的石英称为玛瑙玛瑙水晶水晶制品109º28´返回共价键空间网状结构的原子晶体最小的结构单元是正四面体结构约180°SiOSiO2是正四面体的空间网状结构1.二氧化硅（SiO2）(2)二氧化硅的结构不溶于水硬度大熔点高第一节无机非金属材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(3)物理性质(4)化学性质ａ.酸性氧化物SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OSiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OSiO2+CaO===CaSiO3高温b.特性c.弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO↑高温用途：雕刻玻璃Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高温高温d.与某些盐反应工业制玻璃1.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？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学与问：思考与问题2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。制化学仪器石英钟装饰品第一节无机非金属材料的主角——硅1.二氧化硅（SiO2）(5)二氧化硅的用途光导纤维CO2SiO2空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等熔、沸点低，微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高温CaSiO3存在物理性质不反应与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应SiO2与CO2性质的比较第一节无机非金属材料的主角——硅练习1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的2．下列关于二氧化硅的说法中正确的是()A．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成B．在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子C．二氧化硅可用来制作干燥剂D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸练习1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质（）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬2.赏心悦目的花瓶是用下列物质的一种对玻璃进行刻蚀而形成的,这种物质是（）A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱3、下列试剂不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（）A.HNO3溶液B.KOH溶液C.盐酸D.NaCl溶液BBB第一节无机非金属材料的主角——硅4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3DThankYou!