人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》同步课件.ppt

第一节无机非金属材料的主角——硅第四章非金属及其化合物

你知道吗？高锟曾被讥讽为疯子1966年，高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想：利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。对这个设想，许多人都认为匪夷所思，甚至认为高锟是疯子，神经有问题。但高锟成功论证了光导纤维的可行性。不过，他为寻找那种“没有杂质的玻璃”也费尽周折。为此，他遭受到许多嘲笑，说世界上并不存在没有杂质的玻璃。但高锟说：所有的科学家都应该固执，都要觉得自己是对的，否则不会成功。（注：“光纤之父”高锟发明的光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”。它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一套电影”的幻想成为现实。）

二氧化硅1.存在：广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，代表物为石英晶体——水晶

硅石硅矿山2.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤

水晶石英砂

硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状玛瑙水晶一、二氧化硅

（3）二氧化硅的物理性质：（4）二氧化硅的化学性质：（联想CO2）固态，熔点高，硬度大，不溶于水①酸性氧化物的通性（联想沙子）a.与碱性氧化物反应b.与碱反应：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3（高温）

讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，常用它作粘合剂

用氢氟酸“刻”出的

玻璃工艺品z.x.x.k

化学性质：氢氟酸是唯一可以与之反应的酸②与HF反应：（这是它的特性）SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2，可用HF来刻蚀玻璃。因此氢氟酸只能装在塑料瓶里

SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高温与盐反应SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高温弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO?高温(工业制粗硅)

SiO2是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应不反应CO2+H2O=H2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O==Na2CO3SiO2+2C===Si+2CO↑高温SiO2+CaO===CaSiO3高温CO2+C==2CO高温SiO2与CO2的比较

（1）常用于制造耐高温的化学仪器。二氧化硅的用途

（2）制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产（3）在光学仪器、电子工业等方面广泛应用

（4）制石英玻璃，是光导纤维的主要原料

水晶制品

光学纤维胃镜光导纤维二氧化硅的用途

光导纤维的应用（1）光纤通信（光缆）：是利用激光作载波由光导纤维传送信息的有线通信方式。(2)医生的好助手：光导纤维可以用于食道﹑胃等深部探查内窥镜的光学元件和外科手术激光刀。（3）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇﹑坦克和飞机上，用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。

SiO2装饰品石英坩埚石英手表光学仪器耐磨器皿精密仪器轴承制备纯硅光导纤维二氧化硅的用途

2.硅酸(H2SiO3)硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。思考：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？

实验4-1：在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置，观察现象。滴入酚酞溶液呈红色滴入盐酸有硅酸凝胶产生Na2SiO3溶液呈碱性硅酸难溶于水Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl

实验探究：硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生的现象？启迪诱思：

硅胶用途：用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，以及催化剂的载体。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。H2SiO3==SiO2＋H2O

巩固练习：1、下列物质能与SiO2起反应的是（）①浓H2SO4②H2O③盐酸④HF⑤KOH溶液