第一节 无机非金属材料的主角-----硅

课件37张PPT。第一节 无机非金属材料的主角———硅黄山黄土高原东方明珠玛瑙你知道它们成分的主角是什么吗?地球生物生存的根基———空气、水、阳光 硅酸盐知识窗 硅在地壳上的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤约占地壳的90％以上豪门二杰 -- 碳、硅碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要通过共用电子形成化合物.性质稳定 ；主要化合价+4价 。位 置结 构性 质周期表第三排，碳的下面，铝磷之间硅硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体物性：化性：1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体 2、熔点高、硬度大 硅的化学性质不活泼， 常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。 加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2 O2)反应。一、硅单质1、与氟气反应：2、仅与氢氟酸反应，不与其它酸反应3、与强碱溶液反应：4、与氯气反应：5、与氧气反应Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑△高温制法 SiO2 + 2C === Si(粗) + 2CO↑高温粗硅的提纯:Si + 2Cl2 === SiCl4SiCl4 + 2H2 === Si(纯) + 4HCl高温晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料.用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等，其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）硅的用途： 在自然界中碳能以稳定的单质存在而没有游离态硅，这是什么原因呢？ 硅与碳一样是一种亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强.在自然界中它总是以稳定的氧化物和硅酸盐的形式存在 资料卡片硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙画出硅石分类的树状分类图存在：二、二氧化硅（ SiO2 ） 广泛存在于自然界，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石。石英中无色透明的晶体 就是通常所说的水晶 具有彩色环状或层状的石英称为玛瑙【思考与交流】请同学们思考P76的问题并和前后 左右的同学进行交流。SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？ SiO2的这些性质是由什么决定的？ 请将你的认识写在下面横线上， 物理性质：__ _____ _____ 化学稳定性：_____坚硬难熔的固体,熔沸点比较高,不溶于水,硬度比较大.常温下非常稳定我国有着悠久的“玉文化”,古代是以精选的河砂(主要是SiO2)作为磨料对玉石进行加工的。SiO2与CO2的物理性质比较固 高 大 不溶气 低 小 可溶差别大思考与交流对比二氧化碳与二氧化硅的物理性质，并思考二氧化碳与 SiO2的性质的差异主要是由什么决定的？为什么？ 二氧化碳和二氧化硅的物理性质有这么大的差别？正四面体的空间网状结构晶体结构不同，决定物理性质不同。 二氧化硅的基本结构单元是 体，每个Si周围结合 个O原子，硅在中心，O在四个顶点；许多这样的四面体又通过顶点的O相连，每个O为两个四面体所共有，即每个O跟 个Si结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按 的比例所组成的 结构的晶体。用SiO2来表示 二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式 正四面体421:2立体网状硅原子——— CO2 属于酸性氧化物与水反应生成相应酸 与碱反应生成盐和水 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2也具有这些性质吗？回忆：初中学过的CO2能和哪些物质反应? 二氧化碳二氧化硅熔、沸点 ， 溶于水熔点 ，硬度 ， 溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3物理性质不反应与一般酸不反应，只与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应低微高大难（酸性氧化物）（酸性氧化物）SiO2化学性质（与CO2比较）同：都是酸性氧化物， 在一定条件下都能与碱、碱性氧化物反应。 ... ...