无机非金属的主角硅介绍.pptx

会计学1无机非金属的主角硅介绍无机非金属的主角硅介绍第1页/共36页一、一、C与与Si性质性质对比对比 C Si周期表的位置原子结构示意图物理性质化学性质主要化合价 自然界中存在的状态+62 4+14482第2周期 A族单质、CO2、碳酸盐+4、+2常温下不活泼常温下不活泼有金属光泽，灰黑色固体，熔点高，硬、脆金刚石：有光泽无色透明固体、熔点高、硬、脆4第3周期 A族SiO2、硅酸盐第2页/共36页单质硅单质硅第3页/共36页二二.硅及其化合物的作硅及其化合物的作用用硅的用途树形图硅的用途树形图第4页/共36页 我们生存的地球，她坚硬的我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？地壳是由什么构成的？构成岩石的构成岩石的主要成分主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。是硅酸盐及硅的氧化物。岩石岩石第5页/共36页 地壳中含量最多的元素是地壳中含量最多的元素是 _,其次是其次是_;空气中含空气中含量最多的元素是量最多的元素是_,其次是其次是_。人类活动所产生的影响。人类活动所产生的影响大气质量的气态物质大气质量的气态物质SO2、CO、NO2等属于等属于_类别。类别。非金属和金属一样非金属和金属一样,与与人类的关系十分密切人类的关系十分密切.你知道吗你知道吗?氧 硅 氮 氧 非金属氧化物 第6页/共36页非金属元素在非金属元素在地壳中的含量地壳中的含量第7页/共36页想一想想一想画出画出C、Si的原的原子结构简图，子结构简图，并由此分析：并由此分析：硅的化学性质硅的化学性质活不活泼，为活不活泼，为什么？硅的化什么？硅的化合价主要是多合价主要是多少？少？Si原子最外层有四个电子原子最外层有四个电子,既不易既不易失电子失电子,也不易得电子也不易得电子,所以所以,硅的化学硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。性质不活泼。主要形成四价的化合物。第8页/共36页你知道吗你知道吗?常温下，单质常温下，单质碳、硅的化学碳、硅的化学性质都不活泼，性质都不活泼，为什么碳在自为什么碳在自然界中有稳定然界中有稳定的单质（金刚的单质（金刚石）存在，而石）存在，而硅却没有？硅却没有？单质硅的化学性质虽然稳单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。形式存在，没有游离态的硅。第9页/共36页硅在自然界的存在形态：没有游离态，硅在自然界的存在形态：没有游离态，只有化合态只有化合态-二氧化硅、硅酸盐二氧化硅、硅酸盐 硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素以什么形态存在于自然界？第10页/共36页一、一、二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸1、二氧化硅、二氧化硅结构结构存在、用途、性质存在、用途、性质二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅空气空气硅石、石英、水晶、硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低，熔、沸点低，微溶于微溶于水水熔点高，硬度大，不溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO 高温高温CaSiO3存存 在在物理性物理性质质不反应不反应与氢氟酸反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O化化学学性性质质与水反与水反应应与与NaOH反反应应与与CaO反应反应与酸反应与酸反应第11页/共36页（1）存）存 在在硅石（硅石（12%）结晶形：石英结晶形：石英无定形无定形水晶水晶玛瑙玛瑙水晶水晶玛玛瑙瑙第12页/共36页第13页/共36页第14页/共36页制制光光导导纤纤维维石石英英表表、石石英英钟钟石石英英玻玻璃璃制制化化学学仪仪器器水水晶晶制制光光学学仪仪器器和和工工艺艺品品精精密密轴轴承承和和装装饰饰品品(2)用用 途途制制宝宝石石 制制单单晶晶硅硅电电子子部部件件 石石英英玻玻璃璃第15页/共36页（3）物理性质）物理性质物质物质SiO2CO2状态（常温）状态（常温）气体气体熔点熔点-56.6 沸点沸点-78.5-78.5 溶解性溶解性1：1硬度硬度固体固体1610161022302230不不溶溶大大第16页/共36页物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO2)二氧化碳二氧化碳(CO2)与水反应与水反应-与酸反应与酸反应-与碱反应与碱反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与碳反应与碳反应SiO2与与CO2化学性质的比较化学性质的比较 COCO2+H+H2O=O=H H2COCO3COCO2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2COCO3 3+H+H2OOCOCO2+Na+Na2O=O=NaNa2COCO3C+COC+CO2=2CO2COSiOSiO2+4HF=+4HF=SiFSiF4 +2H+2H2OOSiOSiO2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2SiOSiO3+H+H2OOSiOSiO2+Na+Na2OO=Na=Na2SiOSiO3SiOSiO2+2C+2C=Si+2CO=Si+2CO 二氧化硅是二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能与不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应氢氟酸反应 高温高温高温高温高温高温第17页/共36页活动与探活动与探究究思考：思考：为什么二氧化硅和二氧化碳为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这物理性质有这么么大的差别？大的差别？是结构上的不同是结构上的不同第18页/共36页SiO（4）二氧化硅的晶体结构）二氧化硅的晶体结构第19页/共36页想一想一想想1、实验室为什、实验室为什么不用玻璃瓶盛么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？装氢氟酸？2、实验室盛装、实验室盛装NaOH溶液的溶液的试剂瓶为什么试剂瓶为什么用橡胶塞而不用橡胶塞而不用玻璃塞？用玻璃塞？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。瓶。NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反反应生成应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装无法打开。因此盛装NaOH溶液的溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。第20页/共36页 1、制造光导纤维的主要原料是（、制造光导纤维的主要原料是（）A.晶体硅晶体硅 B.二氧化硅二氧化硅 C.石墨石墨 D.硅酸钠硅酸钠2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.稳定性：稳定性：CO2 SiO2B.酸性：酸性：H2SiO3 H2CO3C.熔点：熔点：SiO2 CO2（干冰）（干冰）D.导电能力：导电能力：Si Cu3、下列物质中、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液烧碱溶液 B.浓硫酸浓硫酸 C.氢氟酸氢氟酸 D.碳酸钠溶液碳酸钠溶液4、要除去、要除去SiO2中的中的CaO杂质，最适宜的试剂是（杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液纯碱溶液 B 盐酸盐酸 C 硫酸硫酸 D 苛性钠溶液苛性钠溶液5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（）A.石英坩埚石英坩埚 B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 C.铁坩埚铁坩埚 D.陶瓷坩埚陶瓷坩埚BCCBC第21页/共36页 硅酸是一种硅酸是一种弱弱酸，它酸，它不溶于水不溶于水，不能使指示剂变色不能使指示剂变色，是一种，是一种白色粉白色粉末状末状的固体。的固体。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶硅胶”。思考思考3 3：二氧化硅难溶于水，：二氧化硅难溶于水，那那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？第22页/共36页（1）制取：）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色胶状白色胶状强酸制弱酸（2）性质：）性质：白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）脱水形成脱水形成硅胶硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（用作干燥剂）（用作干燥剂）实验4-1原原理理第23页/共36页化学性质化学性质性质稳定性质稳定,不活泼不活泼难溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应不与酸反应（除氢氟酸以外）不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 +CaO =CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2O高温高温是酸性氧化是酸性氧化物物4HF+SiO2=SiF4+2H2O 第24页/共36页 实验实验4-1：向饱和：向饱和Na2SiO3溶溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现现 象象结结 论论方程式方程式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色Na2SiO3呈碱性呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl实验探究：实验探究：滴入盐酸有硅酸凝胶产生滴入盐酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水第25页/共36页知识拓展：知识拓展：把稀硫酸加入到把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，溶液中，会有会有什么现象？什么现象？现现 象象结结 论论方程式方程式滴入硫酸有硅酸凝胶产生滴入硫酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4第26页/共36页活动与探究：活动与探究：硅酸是一种硅酸是一种比碳酸还要弱比碳酸还要弱的酸，的酸，请请利用中学实验室常见的仪器及药品，利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。比碳酸弱。把把CO2通入通入Na2SiO3溶液中，观察溶液中，观察发生发生的现象？的现象？启迪诱思：启迪诱思：第27页/共36页方法一方法一:方法二方法二:第28页/共36页 CO2通入下例各溶液中，不可能通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液、氯化钙溶液 B、石灰水、石灰水C、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液、硅酸钠溶液A合作讨论二：合作讨论二：第29页/共36页1 1、学习了重要的非金属元素、学习了重要的非金属元素硅硅及及其化合物其化合物二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸。2 2、了解了二氧化硅的重要、了解了二氧化硅的重要性质性质及及用途用途。第30页/共36页试剂试剂二氧化硅二氧化硅氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氟酸氢氟酸浓硫酸浓硫酸 试剂瓶试剂瓶细口磨口塞细口磨口塞广口瓶广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶细口橡皮塞细口橡皮塞 1 1、实验室有五种试剂，根据它们各实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。进行连线。第31页/共36页2 2、下列说法正确的是（）、下列说法正确的是（）A ASiOSiO2 2溶于水显酸性溶于水显酸性B BCOCO2 2通通入入水水玻玻璃璃(硅硅酸酸钠钠的的水水溶溶液液）可可得硅酸得硅酸C CSiOSiO2 2是酸性氧化物，它不溶于任何酸是酸性氧化物，它不溶于任何酸D DSiOSiO2 2晶体中不存在单个晶体中不存在单个SiOSiO2 2分子分子B D第32页/共36页3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和璃和雕花玻璃的物质是雕花玻璃的物质是(）A、烧碱、烧碱 B、纯碱、纯碱 C、氢氟酸、氢氟酸 D、盐酸、盐酸C第33页/共36页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第34页/共36页第35页/共36页