人教版必修一高中化学4.1 《无机非金属材料的主角——硅》 课件(82张PPT)

(课件网) 硅元素(silicon)在地壳中的含量 氧48.6% 硅26.3% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 硅26.3% 硅的分布与存在 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、约占地壳总量的90%以上。 硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。 第ⅣA族的二兄弟碳和硅—豪门二杰 构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤， “统治了地壳” 硅是构成岩石与许多矿物的基本元素, “ 统治无机矿物界” 硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异 碳元素 硅元素 形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。 煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石 1、存在形式 { 晶体硅 无定形硅 硅有晶体硅和无定形硅两种。 一、硅单质 2、物理性质： 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。晶体硅的结构类似于金刚石，熔点(1410℃)和沸点都很高，硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间。 思考1：硅原子最外层电子数是多少？ 我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？ 硅的原子结构 硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。 C ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 ①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和 NaOH溶液反应。 Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑ Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ 3 、硅单质的化学性质 工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅，粗硅跟氯气反应经提纯得到 SiCl4后再用氢气还原制得纯硅： 4、硅的工业制备 硅单质 （1）反应①中焦炭做（ ） A.还原剂 B.氧化剂 C.二者都不是 （2）反应 ②属于（ ），反应③ 属于（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.非氧化还原反应 E.置换反应 A AC CE SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ ① Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 ② SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl ③ 根据以下反应回答下列问题： 5、用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料、信息技术等材料和人造卫星、登月车、火星探测器等动力设备新能源。 硅太阳能电池 硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心 硅单质 硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。 二、二氧化硅和硅酸 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。 （一）、二氧化硅 1、存在 硅石（12%） 结晶形（石英晶体） 无定形———硅藻土 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。 晶体二氧化硅 晶体二氧化硅 玛瑙 晶体二氧化硅 硅藻土　　 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区)有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354处，总保有储量矿石3.85亿吨。仅次于美国，居世界第2位。在地区分 布上，以吉林最多，占全国储量的54.8%，云南、福建、河北等地次之。矿床类型主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪和第四纪，以第三纪为主。　 无定形二氧化硅 二氧化硅的用途 二氧化硅的用途 二氧化硅的用途 光导纤维 二氧化硅的用途 危害： 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。 物理性质:_____ 化学稳定性:_____ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 思考 　　　为什么二氧化硅和二氧化 ... ...