1、谜语,硅,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,硅元素(silicon)在地壳中的含量,硅橡胶,思考与交流,1地球上的硅元素主要以什么形式存在?为什么？,地球被氧化气氛包围，而硅又是一种亲氧元素，所以在自然界中硅总是与氧化合，主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。,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。,1、二氧化硅（SiO2),讨论：阅读课本P74页试画出由硅石开始分类的树状分布图。,一、二氧化硅和硅酸,无定形硅：硅藻土,（1）二氧化碳和二氧化硅物理性质的比较,CO2,SiO2,无色无味的气体，熔沸点低,难溶于水的固体，熔点
2、高,CO2和SiO2的结构不同,二氧化硅的结构,二氧化硅的结构,背景知识回顾：,以二氧化碳为例说明酸性氧化物的性质。,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,CO2+H2O=H2CO3,（2）二氧化硅的化学性质,探究1：一般玻璃都是光滑、透明的，但是有些玻璃制品却有许多美丽的图案，这些图案是怎么绘上去的呢？,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,（唯一）,探究2：实验室盛装NaOH的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞，为什么呢？盛装Na2CO3的试剂瓶塞应用哪种呢？,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+Na2O=Na2SiO3,（3）用途 SiO2是制
3、造光导纤维的主要原料； 石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等；水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、 工艺品等；石英砂常用于制玻璃和建筑材料。,2、硅酸(H2SiO3),二氧化硅是酸性氧化物，它对应的水化物是_和_。,硅酸是通过_与其他_反应制得的。 硅酸 浓度较大时，形成软而透明的、胶冻状 的硅酸凝胶。,硅酸H2SiO3,原硅酸H4SiO4,酸性比它强的酸,可溶性硅酸盐,探究：,硅酸酸性_碳酸酸性，请你设计实验来证明并写出有关的化学方程式。,弱于,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,练习：,1硅酸能否用SiO2和水直接化合制备？,不
4、能,2如何由SiO2来制取H2SiO3？,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +2H2O,作业：复习本节课内容；预习下节课内容完成课后习题,二、硅酸盐,1、定义：由硅、氧和金属组成的化合物总称。,2、性质：一般不溶于水，化学性质稳定。,点燃后燃烧,点燃后不燃烧,硅酸钠可防火剂,硅酸钠的水溶液俗称_，可用作肥皂填料、木材防火 剂及黏胶剂等。,水玻璃,硅酸盐,3、硅酸盐的表示方法用氧化物的形式表示,氧化物的顺序： 活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水,4、注意：,氧化物之间以“ ”隔开； 系数配置出现分数应化为整数，氧化物前的系数仅代表该氧
5、化物本身； 实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。,用氧化物形式表示硅酸盐的组成,硅酸钠Na2SiO3 _ 硅酸钙CaSiO3_高岭石Al2(Si2O5)(OH)4_正长石KAlSi3O8_,Na2OSiO2,CaOSiO2,Al2O32SiO2 2H2O,K2O Al2O3 6SiO2,问题探究,土壤胶体是怎样形成的？为什么土壤胶体具有保肥能力？,硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶体因其表面积较大且一般带负电，能吸收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离子，所以土壤具有保肥能力。,三、硅单质 晶体硅为金属光泽的灰黑色固体，属
6、于原子晶体，有半导体性质。 无定形硅为黑色，密度2.4gcm3，熔点1420，沸点2355，,用途：单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。,双向可控硅,美国的硅谷“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的长条形地带上。由于它集中了全世界0以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。,硅谷,物理性质填空,1、硅的同素异形体：硅有_种同素异形体，分别是_。2、晶体硅是_色、有_、_的固体。它的结构类似于_,其熔沸点都很高，硬度_，导电性_，是良好的_材料，广泛地应用于电子工业。硅是人类将_转换_的常用材料。,两,晶体和无定形,灰黑,金属光泽,硬而脆,金刚石,大,界于导体和绝缘体之间,半导体,太阳能,电能,化学性质,Si+4HF=SiF4+2H2O,Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2 ,这节课终于上完啦,
