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1、 第第 1 讲讲 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 硅硅 上上 教 师 刘廷阁 爱护环境 从我做起 提倡使用电子讲义 爱护环境 从我做起 提倡使用电子讲义 第 1 页 二氧化硅的结构 代表硅原子 代表氧原子 无机非金属材料的主角 硅 上 无机非金属材料的主角 硅 上 教学目标 教学目标 1 能说出二氧化硅的主要物理性质 知道二氧化硅的主要化学性质 2 能了解硅酸的制取和性质 3 学生搜集并观察身边及生活环境中的石英 砂石 水晶 各种含硅矿物 粘土等实物 分析比较 其性状 硬度 色泽 等物理性质的异同 训练学生的观察能力 4 了解硅的物理性质 知道单质硅的一些简单的化学性质 5 使学生对
2、硅酸盐工业及一些产品有大致印象 思考回答 思考回答 1 结合元素周期表回答 非金属元素种类 在周期表中的位置 2 地壳中氧和硅的含量 3 大气中氧和氮的含量 4 影响大气质量的气态氧化物主要有哪些 5 人体生理必须的食用盐是什么物质 硅在地壳中的含量仅次于 为 硅的 和 构成了地壳中大部分的 约占地壳质量的 以上 硅在元素周期表第 族 原子结构示意图为 在化学反应中原子既不易 又不易 电子 主要形成 化合物 碳和硅的比较 碳和硅的比较 碳 硅 原子结构示意图 主要化合价 一 二氧化硅和硅酸 一 二氧化硅和硅酸 硅是一种 元素 主要以 及 形式存在 1 二氧化硅 二氧化硅 1 SiO2是硅最重要
3、的 天然二氧化硅称为 约占地壳的 存在状态有 和 2 SiO2是原子晶体 1 个 Si 原子与周围的 4 个 O 原子形成 4 个共价 键 每 1 个 O 原子与两个 Si 原子相结合 实际上 二氧化硅晶体是由硅原 子和氧原子按 1 2 的比率所组成的立体网状原子晶体 我们通常用 SiO2 的式子表示二氧化硅的组成 3 石英晶体是结晶的 具有不同的 和 石英中无色透明的晶体叫 具有彩色环带状或层状的称 SiO2是原子晶体 是网状结构 4 二氧化硅的用途 可用来做光导纤维 石英可用来做石英钟 石英表 耐高温的石英玻璃 第 2 页 水晶可以用来制造电子工业中的重要部件 光学仪器 工艺品 眼镜片等
4、含有有色杂质的石英 还 可用于制造精密仪器轴承 耐磨器皿和装饰品等 5 SiO2的物理性质是是一种 的固体 于水 6 二氧化硅 SiO2 和二氧化碳 CO2 化学性质比较 物质 反应 二氧化硅 SiO2 二氧化碳 CO2 与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与碳反应 二氧化硅能与 成相应的盐和水 是一种 氧化物 它不能溶于水得到相应的酸 硅酸 酸性氧化物一般不与酸发生化学反应 而二氧化硅却能与 发生反应 这也是工业上用 雕刻玻璃的反应原理 总结 二氧化硅的主要化学性质 不溶于水的 性氧化物 能与 反应 A 酸性氧化物 SiO2 2NaOH SiO2 CaO B 特殊性 SiO2 H
5、F 思考 思考 已知玻璃中含有 SiO2 而硅酸钠又是一种粘合剂 为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮 塞而不用玻璃塞 2 硅酸 硅酸 1 硅酸是一种比碳酸还要 的酸 溶解度 硅酸是通过可溶性 与其他酸反应 制得 Na2SiO3 H2SO4 生成的 H2SiO3形成 2 硅胶 吸附 能力强 常用作 也可做 3 演示实验一 实验 现象 化学方程式 在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液 中逐滴滴入稀盐酸 第 3 页 演示实验二 取两根一样的干燥布条 其中一根在硅酸钠溶液中浸过 在火焰上燃烧 实验 现象 点燃晾干蒸馏水的布条 点燃晾干的硅酸钠布条 两根布条燃烧的情况一样吗 现象有何不同 二 硅酸盐 二 硅酸盐
6、 1 硅酸盐是由硅 氧和 组成的 的总称 一般不溶于 稳定性 2 常用的硅酸盐是 其水溶液称为 可用作 及 3 硅酸盐岩石长期在 的侵蚀下 风化为 形成的 一般带 电 能吸收 等营养离子而保证了 4 硅酸盐主要产品 5 SiC 俗称金刚砂 具有 的结构 很大 可用作 的磨料 例题 Na2SiO3可以写成 Na2O SiO2 练习 如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐 高岭石 Al2 Si2O5 OH 4 以氧化物形式表示为 钠长石 NaAlSi3Oa a 为 若以氧化物形式表示为 阅读 新型陶瓷 结构陶瓷 超导陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 生物陶瓷 三 硅单质 三 硅单质 1 硅单质有 和 两种 晶体
7、硅的结构类似 是带有 的 固体 常温下化学性质 2 硅在元素周期表中处于 与 的 是一种 是良好的 材料 3 20 世纪中叶开始 硅成了信息技术的 半导体晶体管及芯片的出现 促成了 的革命 4 利用高纯硅的半导体性能 可以制成 将光能转换为 光电池 可作 等动力 第 4 页 课堂练习 课堂练习 1 下列物质中属于纯净物的是 A Na2CO3 10H2O B 水泥 C 纯净的盐酸 D 普通玻璃 2 下列叙述正确的是 A 酸均不能与酸性氧化物反应 B 玻璃 陶瓷 水泥容器都不能贮存氢氟酸 C 石灰抹墙 水泥砌墙过程的硬化原理相同 D 石灰窑 玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3 下列物质有固定熔点的是 A 水泥 B 玻璃 C Na2O SiO2 D 水玻璃 4 我国及美国 日本等国家已制造出一种陶瓷柴油机 这种柴油机发动机部件的受热面是由一种耐 高温且不易传热的材料制造的 这种材料是新型无机非金属材料中 A 氧化铝陶瓷 B 氮化硅陶瓷 C 光导纤维 D 玻璃钢 小结 小结
