第四章 第一節(jié)無機非金屬材料的主角.doc

第四章 第一節(jié)無機非金屬材料的主角-硅郭盛敏 12.16教學(xué)目的1. 了解碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。2. 知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途。第一課時 二氧化硅和硅酸一二氧化硅1. SiO2與CO2性質(zhì)的對比：SiO2 酸性氧化物CO2 酸性氧化物結(jié) 構(gòu)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)共性與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)氧化性特性.：與HF酸反應(yīng)用 途水晶可用于電子工業(yè)的部件、光學(xué)儀器、工藝品。SiO2是制光導(dǎo)纖維的重要原料。較純的石英用于制造石英玻璃。石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。2二氧化硅的分類：二硅酸1硅酸的物理性質(zhì)2制備：（實驗4-1）在試管中加入35mL Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象。 現(xiàn)象： 結(jié)論：反應(yīng)原理：通過可溶性硅酸鹽與與其他酸反應(yīng)制得。方程式為：3硅酸的化學(xué)性質(zhì) （1）弱酸性（2）不穩(wěn)定性4硅酸的存在及用途。【鞏固練習(xí)】1下列各組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是 A二氧化硅與氧化鈣（高溫） B二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）C二氧化硅與碳（高溫） D二氧化硅與濃HNO3（常溫）2在濃硝酸 水 鹽酸 氫氟酸 氫氧化鉀溶液中，能與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)的有A . B. C. D. 3生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，檢驗它是否存在著兩種雜質(zhì)的最好試劑是A.水 B.鹽酸 C.硫酸 D.燒堿溶液第二課時 硅酸鹽及硅單質(zhì)三硅酸鹽1硅酸鹽概念：硅酸鹽的性質(zhì)：2硅酸鈉（Na2SiO3）性質(zhì)：用途：（實驗4-2）放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論3 硅酸鹽及其工業(yè)（1）性質(zhì)特征：性質(zhì)穩(wěn)定，熔點較高，大都難溶于水。（2）主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等。（3）水泥和玻璃的生產(chǎn)： 水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土純堿、石灰石、石英設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯反應(yīng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2主要成分硅酸鹽硅酸鈣、 硅酸鈉、 二氧化硅特性水硬性（加石膏調(diào)節(jié)硬化速度）玻璃態(tài)物質(zhì)（在一定溫度范圍內(nèi)軟化）非晶體區(qū)別反應(yīng)：Na2SiO3+CO2+ H2O = Na2CO3+H2SiO3Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 (條件不同，反應(yīng)進行的方向不同。)此外，閱讀教材了解金剛砂。（4）硅酸鹽組成的表示：通常用 和 形式表示。如：Na2SiO3改寫成 Mg3H4SiO7改寫成 。又如：玻璃的組成： Na2OCaO 6SiO2水泥的組成：3CaOSiO22CaO SiO23CaOAl2O3規(guī)律為：四硅單質(zhì)1硅元素在自然界中的含量及存在。2碳和硅的比較碳硅位置第2周期第A族第3周期第A族原子結(jié)構(gòu)示意圖及體現(xiàn)的性質(zhì)物理性質(zhì)晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。硅是重要的半導(dǎo)體材料化學(xué)性質(zhì)在高溫和點燃下有強還原性。如：加熱條件下，能跟一些非金屬單質(zhì)起反應(yīng)。 如： 常溫下，不能強酸、強氧化性酸反應(yīng)，只能與氟氣、氫氟酸（HF）和燒堿等物質(zhì)反應(yīng)。方程式為：工業(yè)制法SiO2 + 2C Si + 2CO（焦炭在電爐中還原二氧化硅得到粗硅）粗硅提純后，可以得到可用作半導(dǎo)體材料的高純硅。）用途作還原劑、吸附劑作半導(dǎo)體材料晶體管、集成電路、硅整流器和太陽【鞏固練習(xí)】1熔化燒堿應(yīng)選用的坩堝應(yīng)該是A.鐵坩堝 B.玻璃坩堝 C.石英坩堝 D.瓷坩堝2下列物質(zhì)有固定熔點的是A鋼化玻璃 B過磷酸鈣 C消石灰 D水玻璃32MgOSiO2中的酸根離子是A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO