《含硅礦物與信息材料 》課件4：課件五（26張PPT）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 2005年3月28日 在人民大會(huì)堂 鄧中翰代表中星微 星光中國(guó)芯 研發(fā)團(tuán)隊(duì) 接受國(guó)家主席胡錦濤為他頒發(fā)的共和國(guó)最高獎(jiǎng)勵(lì) 國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng) 1 從化學(xué)的角度看 你知道瑪瑙飾品 石英鐘 石英眼鏡 水晶的主要成分是什么嗎 2 盛放氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶不能用玻璃塞 你知道其中的原因嗎 3 沙子 石英 水晶 硅藻土等都是天然存在的二氧化硅 關(guān)于SiO2 你還知道哪些內(nèi)容呢 含硅礦物與信息材料 設(shè)問(wèn) 1 硅在自然界中以什么形式存在 含量怎樣 2 硅單質(zhì)用途廣泛 但自然界中卻沒(méi)有硅單質(zhì) 工業(yè)上是如何制取硅單質(zhì) 純硅的制備 SiO2 2CSi 2CO Si 2Cl2SiCl4 SiCl4 2H2Si 4HCl 粗硅的提純粗硅在高溫下跟氯氣反應(yīng)生成一種液態(tài)物質(zhì) 經(jīng)蒸餾提純后 再用氫氣還原制得純硅 金剛石及其晶體結(jié)構(gòu)模型 問(wèn)題 1 硅單質(zhì)的顏色 狀態(tài)如何 2 金剛石 晶體硅有怎樣的結(jié)構(gòu) 3 能否從金剛石的性質(zhì)推出晶體硅的性質(zhì) 一 硅 1 硅的物理性質(zhì) 灰黑色有金屬光澤的晶體 熔沸點(diǎn)高 硬度大 2 晶體硅的結(jié)構(gòu) 正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 根據(jù)所學(xué)的單質(zhì)碳知識(shí) 歸納出硅的化學(xué)性質(zhì)與碳的化學(xué)性質(zhì)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn) 相同點(diǎn) 它們?cè)诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 在加熱時(shí)能跟O2等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 具有一定的還原性 不同點(diǎn) 硅在常溫下與氟氣 氫氟酸 強(qiáng)堿反應(yīng) 碳在加熱下與濃硫酸 硝酸等發(fā)生反應(yīng) 思考 4 硅的主要用途 半導(dǎo)體材料 主要應(yīng)用于電子工業(yè) 硅的主要用途是什么 1 提取硅的原料是二氧化硅 它的性質(zhì)又怎樣呢 2 二氧化硅有什么樣的物理性質(zhì) 一般應(yīng)從哪些角度進(jìn)行探究 顏色 狀態(tài) 氣味 熔沸點(diǎn) 硬度 密度 溶解性等 二 二氧化硅1 物理性質(zhì) 熔沸點(diǎn)很高 硬度很大 不溶于水 思考 二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢 學(xué)習(xí)一種新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉的 跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí) 你覺(jué)得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí) 講講你的理由 二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢 從氧化物分類角度 具有酸性氧化物的通性 從氧化還原的角度 具有弱氧化性 思考 1 請(qǐng)舉出表現(xiàn)二氧化碳酸性氧化物的通性和弱氧化性的幾個(gè)具體實(shí)例 并寫出化學(xué)方程式 2 二氧化硅也是一種酸性氧化物 與有相似的化學(xué)性質(zhì) 請(qǐng)分析二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式 討論 小結(jié) SiO2 4HF SiF4 2H2O CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 CaO CaCO3 與氫氟酸不反應(yīng) SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 不反應(yīng) 2 化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 不活潑 除氫氟酸外不與其它酸反應(yīng) 但能與堿性氧化物或強(qiáng)堿反應(yīng) 屬酸性氧化物 SiO2 2OH SiO32 H2O SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 討論 為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 玻璃中含有SiO2 防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成有粘性的Na2SiO3 使瓶塞和瓶口粘在一起 演示實(shí)驗(yàn) 向飽和Na2SiO3溶液中滴入稀鹽酸 結(jié)論 硅酸不溶于水 是弱酸 硅酸的酸性比碳酸還弱 1 制取含氧酸的常用方法有哪些 2 實(shí)驗(yàn)室能否用二氧化硅能與水反應(yīng)制取硅酸 探究 3 如何利用SiO2制取硅酸 寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式 探究 以二氧化硅為原料制取硅酸 1 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 2 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 或Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 3 二氧化硅的用途 裝飾品 石英坩堝 光導(dǎo)纖維 石英手表 光學(xué)儀器 耐磨器皿 SiO2 精密儀器軸承 下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是 A 石英B 水晶C 金剛砂D 瑪瑙 下列物質(zhì)不與水反應(yīng)的是 A CaOB CO2C SiO2D SO2 C C 下列試劑的存放方法 正確的是 A 氫氧化鈉 純堿以及水玻璃要存放在帶磨砂玻璃塞的試劑瓶中B 氫氟酸盛放在棕色玻璃試劑瓶C 液溴盛放在棕色廣口瓶中D 氯水盛放在棕色細(xì)口瓶中 D 將固態(tài)的氫氧化鈉加熱至熔融狀態(tài) 可選用的器皿是 A 鐵坩堝B 石英坩堝C 石墨坩堝D 蒸發(fā)皿 AC 小結(jié) 硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 Si O2 SiO2 HF 或F2 SiF4 NaOH Na2SiO3 HF NaOH 或Na2CO3 CaCO3 CaSiO3 C H2SiO3 NaOH H 或CO2 或CaO 謝謝 晶體硅結(jié)構(gòu)模型 與金剛石一樣 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