無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅-完整版課件

§4.1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅（第1課時(shí)）科學(xué)視野

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)４８公里，寬１６公里的長(zhǎng)條形地帶上。由于它集中了全世界９0％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§4非金屬及其化合物§4.1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅科學(xué)視野科學(xué)視野錦繡中華科學(xué)視野主要成份：SiO2科學(xué)視野在地殼中硅的含量為26.3%，僅次于氧。硅的氧化物及硅酸鹽夠成了地殼大部分的巖石、沙子和土壤，約占地殼質(zhì)量的90%以上。在無(wú)機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主要角色。Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價(jià)？正四價(jià)（+4價(jià)）①碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強(qiáng)于碳的親氧性。②硅元素在自然界都是與氧的化合物的形態(tài)存在。思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？思考3：比較碳、硅親合氧的能力。思考·交流12結(jié)晶形無(wú)定形硅石思考·交流思考·交流晶體二氧化硅無(wú)定形二氧化硅晶思考·交流其性質(zhì)主要與結(jié)構(gòu)有關(guān)：

正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)SiO2的結(jié)構(gòu)正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)硅氧原子比例：1:2沒(méi)有SiO2分子存在，只存在硅氧原子思考·交流二氧化硅的用途由于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，因此從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用。光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開(kāi)刀。二氧化硅的用途交流·研討交流·研討二氧化硅的用途交流·研討

透過(guò)圖片思考:二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？不溶于水，熔沸點(diǎn)比較高，硬度比較大。1.物理性質(zhì)：思考·交流思考：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？明確：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。實(shí)驗(yàn)·探究實(shí)驗(yàn)·探究②不能與水反應(yīng)

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O高溫①酸性氧化物2.化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)·探究2.化學(xué)性質(zhì)③特性：（與氫氟酸反應(yīng)）（用于雕刻玻璃）（用于工業(yè)制粗硅，這就是“從沙灘到用戶”）高溫④弱氧化性②③④⑤①隨堂練習(xí)二氧化碳二氧化硅狀態(tài)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與水與堿與堿性氧化物與酸用途二氧化碳和二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)及用途比較CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O固態(tài)熔沸點(diǎn)低氣態(tài)熔沸點(diǎn)高、硬度大——

SiO2

＋4HF=SiF4↑＋2H2O

人工降雨，滅火等

裝飾、石英坩堝、光纖等高溫探究實(shí)驗(yàn)4-13-5mL硅酸鈉溶液1-2滴酚酞稀鹽酸先后二、硅酸實(shí)驗(yàn)·探究

現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式離子方程式SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓a.Na2SiO3溶液呈堿性;b.可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸；c.先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠;d.靜置則形成硅酸沉淀。滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無(wú)色，同時(shí)有白色膠狀沉淀產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)·探究實(shí)驗(yàn)·探究問(wèn)題1：怎樣以石英(SiO2)為主要原料制取硅酸？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。問(wèn)題2：可溶性硅酸鹽與CO2反應(yīng)生成不溶于水的硅酸Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。用途①本節(jié)課學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)和學(xué)習(xí)方法？②通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有哪些收獲或感想？小結(jié)不溶于水、極弱酸(酸性比碳酸還弱）制法：SiO32-+2H+==H2SiO3↓SiO32-+H2O+CO2==H2SiO3↓+CO32-H2S