高中化學(xué)《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅》：課件二（37張PPT）（人教版必修1）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 讓我們展開理想的翅膀 在知識(shí)的天空自由地飛翔 淮安中學(xué)王佳佳 美國(guó)的硅谷 斯坦?？蒲泄I(yè)區(qū) 是美國(guó)電子和計(jì)算機(jī)工業(yè)中心 位于美國(guó)西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊 圣克拉拉縣和圣胡安兩城之間的一條長(zhǎng) 公里 寬 公里的長(zhǎng)條形地帶上 由于它集中了全世界 0 以上的著名半導(dǎo)體公司 而半導(dǎo)體的基本元件是硅片 所以該地區(qū)被稱為 硅谷 硅谷siliconvalley 非金屬及其化合物 第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅 硅元素 silicon 在地殼中的含量 硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石 沙子和土壤 約占地殼總量的90 以上 資料卡片 在25 和101kPa的條件下 由單質(zhì)生成1molCO2時(shí)放熱393 5kJ 而在同樣條件下 生成1molSiO2時(shí)放熱910 9kJ 放熱越多 其生成物通常越穩(wěn)定 可見SiO2比CO2更容易生成 而且更穩(wěn)定 閱讀資料 并根據(jù)原子結(jié)構(gòu)試比較碳 硅親合氧的能力 碳 硅都是親氧元素 硅的親氧性強(qiáng)于碳的親氧性 因此硅元素在氧化氣氛包圍的地球上 硅主要以熔點(diǎn)很高的SiO2及硅酸鹽形式存在 二氧化硅 SiO2 和硅酸 H2SiO3 討論 閱讀課本P63頁(yè)試畫出由硅石開始分類的樹狀分布圖 硅石 結(jié)晶形 石英 無(wú)定形 硅藻土 水晶 瑪瑙 一 二氧化硅 silicondioxide 透過(guò)圖片思考 二氧化硅具有哪些物理性質(zhì) 你的根據(jù)是什么 化學(xué)穩(wěn)定性如何 實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 你知道為什么嗎 防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3 使瓶塞和瓶口粘在一起 1 SiO2的化學(xué)性質(zhì) 難溶于水 不與水反應(yīng) 與酸不反應(yīng) 是酸性氧化物 SiO2 CaO CaSiO3 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 高溫 你知道嗎 如何在玻璃上雕刻花草等 這門工藝和我們化學(xué)有什么深厚的合作關(guān)系 除氫氟酸以外 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供下列試劑瓶 細(xì)口磨口塞玻璃瓶瓶 廣口瓶 細(xì)口橡皮塞玻璃瓶 棕色廣口瓶 細(xì)口塑料瓶 如果你是實(shí)驗(yàn)室管理員 你將如何存放下列藥品 你的依據(jù)是什么 a 二氧化硅 b 氫氧化鈉溶液 c 硝酸銀晶體 d 氫氟酸 e 濃硫酸 考考你 由于SiO2具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能 加上SiO2在自然界的廣泛存在 瑪瑙 石英 水晶 沙子等 因此從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著 二 硅酸 H2SiO3 實(shí)驗(yàn)1 向飽和Na2SiO3溶液中 滴入酚酞 再滴入稀鹽酸 現(xiàn)象 結(jié)論 方程式 滴入酚酞溶液呈紅色 滴入鹽酸有有白色膠狀沉淀產(chǎn)生 Na2SiO3呈堿性 硅酸難溶于水 探究1 怎樣由石英 SiO2 制取硅酸 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 硅酸的酸性比鹽酸弱 那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢 請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)論證你的推斷 實(shí)驗(yàn)探究2 實(shí)驗(yàn)2 將CO2通入Na2SiO3溶液中 現(xiàn)象 透明的硅酸凝膠生成 方程式 Na2SiO3 H2O CO2 H2SiO3 Na2CO3 你的結(jié)論 硅酸是一種很弱的酸 酸性比碳酸還弱 硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠 稱為 硅膠 用途 硅膠多孔 吸附水份能力強(qiáng) 常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品 瓶裝藥品等的干燥劑 也可以用作催化劑的載體 1 下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較 正確的是 A 溶解性 CO2H2CO3C 熔點(diǎn) SiO2 CO2 干冰 D 硬度 SiO2 CO22 下列物質(zhì)中 不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是 A 燒堿溶液B 濃硫酸C 氫氟酸D 碳酸鈉溶液3 要除去SiO2中的CaO雜質(zhì) 最適宜的試劑是 A 純堿溶液B鹽酸C硫酸D苛性鈉溶液 C C B 課堂回顧練習(xí) 試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案 檢驗(yàn)?zāi)成覙悠分泻惺沂?石英 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 取少量的樣品研細(xì) 試管中與過(guò)量的鹽酸反應(yīng) 若產(chǎn)生氣體 說(shuō)明樣品中有石灰石 若仍有不溶物 說(shuō)明樣品中有石英 CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 課堂練習(xí) 硅酸鹽 結(jié)構(gòu)復(fù)雜種類繁多用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成 硅酸鈉俗稱泡花堿 其水溶液又叫水玻璃 可用作肥皂填料 木材防腐劑及黏膠劑 放入蒸餾水 現(xiàn)象 結(jié)論 水份蒸發(fā)后燃燒 放入Na2SiO3溶液 水份蒸發(fā)后不燃燒 水份蒸發(fā)后 失去防火作用 防火效果好用作防火劑 高嶺石 Al2 Si2O5 OH 4 要領(lǐng) 兩邊原子個(gè)數(shù)守恒格式 金屬氧化物 二氧化硅 水順序 金屬按活動(dòng)順序表 拆分原則 練習(xí) 1 將下列硅酸鹽改寫成氧化物形式 正長(zhǎng)石 K AlSi3O8 2 許多含氧酸及其鹽均可類似地改成氧化物形式 請(qǐng)繼續(xù)改寫以下物質(zhì) HNO3HCOOHKAl SO4 2 12H2O K2O Al2O3 6SiO2 N2O5 H2O CO H2O K2O Al2O3 4SO3 24H2O t 玻璃工業(yè) 主要原料 純堿 石灰石和石英 1 組成 Na2O CaO 6SiO2 7 環(huán)境保護(hù) 如秦皇島耀華玻璃廠 洛陽(yáng)北玻玻璃廠 洛陽(yáng)藍(lán)地鋼化玻璃有限公司淄博嘉利玻璃工業(yè)有限公司等 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料 陶瓷 玻璃 水泥 新型無(wú)機(jī)非金屬材料 新型陶瓷 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 壓電陶瓷 透明陶瓷 超導(dǎo)陶瓷等 高壓鈉燈 透明氧化鋁陶瓷 生物陶瓷應(yīng)用 用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷做的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片 三 硅單質(zhì) 1 制法 SiO2 2C Si 2CO 2 物性 結(jié)構(gòu)類似金剛石 為硬而脆的灰黑色固體 熔點(diǎn)高 硬度大 3 化性 在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑 高溫 Si O2 SiO2 4 用途 晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間 是良好的半導(dǎo)體材料 硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料 硅太陽(yáng)能電池 電腦的中央處理器 CPU A BD C 1 下列物質(zhì)中屬于純凈物的是 A Na2CO3 10H2OB 水泥C 純凈的鹽酸D 普通玻璃 2 下列敘述正確的是 A 酸均不能與酸性氧化物反應(yīng)B 玻璃 陶瓷 水泥容器都不能貯存氫氟酸C 石灰抹墻 水泥砌墻過(guò)程的硬化原理相同D 石灰窯 玻璃熔爐出來(lái)的氣體主要成分相同 3 下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是 A 水泥B 玻璃C Na2O SiO2D 水玻璃 課堂練習(xí) 再見 謝謝 作業(yè) 完成教學(xué)案 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全