鲁科版鲁科版化学1(必修)第四章第1节硅无机非金属材料(第1课时)莱阳市第九中学宫芹学习目标学习目标1.了解硅在自然界中的存在形式2.掌握硅的性质、用途和工业制法3.掌握二氧化硅的性质和用途预习检测1、硅在地壳中的含量?在地壳中的含量仅次于氧,居第二位。2、硅在自然界中的存在形态?没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅。3、单质硅有几种同素异形体?硅有晶体硅和无定形硅两种。4、单质硅的物理性质?1)晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体2)熔、沸点高、硬度大3)晶体硅是良好的半导体4.硅的物理性质晶体硅单晶硅单质硅硅的原子结构示意图硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,碳的原子结构示意图+14284硅化学性质常温下化学性质不活泼。(1)常温下,化学性质稳定常温下,不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应(2)只与强碱、氢氟酸、氟气反应Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑Si+4HF====SiF4↑+2H2↑Si+2F2====SiF4↑(俗称水玻璃)(燃烧,放出大量的热)Si+O2=====SiO2△①②Si+2Cl2======SiCl4高温(3)加热,Si能与某些非金属单质反应工业上单质硅的制取原料:焦碳(C)和二氧化硅(SiO2)设备:电炉原理:SiO2+2C==Si+2CO↑高温②指出上反应中的氧化剂和还原剂。①上述反应属于哪种基本反应类型?粗硅氧化剂还原剂粗硅:高纯硅:2C+SiO2===Si+2CO↑高温将粗硅与Cl2在高温下反应,然后把产物蒸馏出后用氢气在高温下还原,可得到高纯硅。SiCl4+2H2===Si+4HCl高温Si+2Cl2====SiCl4高温高纯硅:集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料,还可以制太阳能电池。变压器铁芯(含硅4%的钢有导磁性)耐酸设备(含硅15%左右的钢有耐酸性)制合金:硅的用途二、二氧化硅1.存在:3.二氧化硅的物理性质晶体硬度,熔点,溶于水大高难2.SiO2的结构沙子、石英(透明的石英即水晶)玛瑙4.二氧化硅的化学性质(1)酸性氧化物的通性①与强碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O?你学过哪些酸性氧化物?能发生哪些反应?③与某些盐反应CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高温②与碱性氧化物反应SiO2+CaO=====CaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(2)特性二氧化硅可以和氢氟酸反应4、二氧化硅和二氧化碳性质比较物质物理性质化学性质状态熔沸点与水反应与NaOH溶液与碱性氧化物反应CO2SiO2与酸反应1.利用二氧化硅怎样制取硅酸?2.氢氧化钠溶液是用什么装置保存,为什么?3.氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗?为什么?合作探究1.利用二氧化硅怎样制取硅酸?2.氢氧化钠溶液是用什么装置保存,为什么?不能用玻璃塞,可用橡胶塞的玻璃试剂瓶。3.氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗?为什么?合作探究SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓不能,玻璃中二氧化硅可以和氢氟酸反应4、二氧化硅和二氧化碳性质比较物质物理性质化学性质状态熔沸点与水反应与NaOH溶液反应与碱性氧化物反应CO2气态低CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2OCO2+CaOCaCO3SiO2固态高不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2OSiO2+CaOCaSiO3高温与酸反应不与酸反应4HF+SiO4HF+SiO22==SiF==SiF44↑+2H↑+2H22OO高温5.二氧化硅的用途水晶制光学仪器和工艺品玛瑙制精密轴承和装饰品石英表、石英钟石英玻璃制化学仪器制光导纤维制普通玻璃作建筑材料本节内容小结:1.硅①硅的存在②硅的化学性质③硅的用途2.SiO2①二氧化硅的化学性质②二氧化硅的用途跟踪练习1、在室温下,下列物质不能晶体硅反应的是()A、F2B、KOH溶液C、HFD、Cl22、(1)浓硝酸(2)水(3)氢氟酸(4)烧碱溶液中,能与二氧化硅起化学反应的是()A、(1)(2)B、(3)(4)C、(1)(4)D、(2)(3)3、能储存在带有玻璃塞的磨口试剂瓶的试剂是()A、液溴B、氢氧化钾C、氢氟酸D、石灰水DBA课后作业:同步练习