非金属及其化合物全部PPT课件.ppt
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- 非金属 及其 化合物 全部 PPT 课件
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1、.1第一课时第一课时第四章第四章非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅.2.3非金属元素在地壳中的含量非金属元素在地壳中的含量OSiAlFe.4硅的氧化物及硅酸盐硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部构成了地壳中大部分的分的岩石、沙子和土壤岩石、沙子和土壤、约占地壳总量、约占地壳总量的的90%以上。以上。 .5豪门二杰豪门二杰-碳、硅碳、硅碳碳-统治了有机界:统治了有机界:碳是构成碳是构成有机物有机物的主要元素。的主要元素。硅硅统治了无机矿物界:统治了无机矿物界:硅是构成硅是构成岩石与许多矿物岩石与许多矿物的基本元素。的基本元素。.6思考思考1
2、:碳、硅原子最外层电子数是多少?碳、硅原子最外层电子数是多少?Si 碳、硅原子最外层电子数是碳、硅原子最外层电子数是4思考思考2:碳、硅原子主要显几价?碳、硅原子主要显几价?正四价(正四价(+4价)价)思考思考3:比较碳、硅亲合氧的能力。比较碳、硅亲合氧的能力。 碳、硅都是亲氧元素。碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。 因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。.7一、硅的存在和结构:一、硅的存在和结构:v1、硅的存在:、硅的存在:v(1)硅在地壳中的含量仅次于氧硅在地壳中的含量仅次于氧,为为26.3%v(2
3、)硅是一种亲氧元素硅是一种亲氧元素,主要以氧化物及硅酸盐主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。的形式存在。v2、硅的结构:、硅的结构:正四价正四价归纳总结归纳总结3、物理性质:物理性质:结构类似金刚石,结构类似金刚石,灰黑色、硬而脆灰黑色、硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大.84 4、化学性质:、化学性质:不活泼不活泼(1)(1)常温下:常温下:Si+2FSi+2F2 2=SiF=SiF4 4Si+4HF=SiFSi+4HF=SiF4 4 +2H2H2 2Si+ 2NaOH + HSi+ 2NaOH + H2 2O = NaO = Na2 2SiOSiO3 3
4、 + + 2H2H2 2注:其它氧化剂,如注:其它氧化剂,如ClCl2 2、O O2 2、H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3等等常温下都不与硅起反应。常温下都不与硅起反应。(2)(2)加热时:与某些加热时:与某些非金属非金属反应反应Si+OSi+O2 2=SiO=SiO2 2.95 5、工业制粗硅:、工业制粗硅:SiOSiO2 2+2C=+2C=SiSi+ +2 2COCO高温高温粗硅提纯粗硅提纯Si+2ClSi+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=Si+4HCl=Si+4HCl.106 6、用途:、用途:高纯硅:半导体材料高纯硅:半导体
5、材料合金合金变压器铁芯变压器铁芯( (含硅含硅4%4%的钢的钢有导磁性)有导磁性) 耐酸设备耐酸设备(含硅含硅15%15%左右的钢左右的钢有耐酸性)有耐酸性)电脑的中央处理器电脑的中央处理器(CPU).11能溶解硅且能放出氢气的是能溶解硅且能放出氢气的是 A A、浓盐酸、浓盐酸 B B、稀硫酸、稀硫酸C C、氢氟酸、氢氟酸 D D、浓烧碱、浓烧碱答案:答案:C,DC,D.12二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸思考思考1:什么是硅石、石英、水晶、玛瑙?什么是硅石、石英、水晶、玛瑙?讨论:讨论:由硅石开始分类的树状分布图由硅石开始分类的树状分布图硅石硅石结晶形(石英)结晶形(石英)无定形(硅藻土
6、)无定形(硅藻土)水晶水晶玛瑙玛瑙.13思考思考:二氧化硅具有哪些物理性质二氧化硅具有哪些物理性质?化学稳定性如何化学稳定性如何?根据是什么根据是什么?SiO2的这些的这些性质性质是由什么决定的?是由什么决定的?物理性质:物理性质:难溶于水,熔点高,硬度大。难溶于水,熔点高,硬度大。化学性质:化学性质: 化学性质很稳定,不活泼化学性质很稳定,不活泼原因:原因:SiO2的这些性质主要与它的结构有关,的这些性质主要与它的结构有关,SiO2是是正四面体的空间网状结构正四面体的空间网状结构,因此,因此性质很稳定性质很稳定 .14v1、二氧化硅的存在:、二氧化硅的存在:v结晶形、结晶形、无定形:无定形:
7、石英、水晶、玛瑙、石英、水晶、玛瑙、硅藻土硅藻土v2、 SiO2晶体结构:晶体结构:正四面体的空间网状结构正四面体的空间网状结构v3、物理性质:、物理性质:难溶于水,熔点高,硬度大。难溶于水,熔点高,硬度大。v4、化学性质化学性质性质稳定性质稳定, , 不活泼不活泼 二、二氧化硅二、二氧化硅归纳总结归纳总结.15化学性质化学性质性质稳定性质稳定, , 不活泼不活泼难溶于水,不与水反应难溶于水,不与水反应 不与酸反应:除不与酸反应:除氢氟酸氢氟酸以外以外(特性)(特性)SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 是酸性氧化物是酸性氧化物SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 +
8、2NaOH = Na2SiO3 + H2O高温高温.165 5、SiOSiO2 2和和COCO2 2比较比较.17思考:思考:实验室盛装实验室盛装NaOH溶液溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为什么吗?璃塞,你知道为什么吗?防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反应生成溶液反应生成粘稠的粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起,使瓶塞和瓶口粘在一起 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O.18第二课时第二课时第四章第四章非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅.19一、硅单质的存在?
9、一、硅单质的存在? 物理性质?物理性质? 化学性质?化学性质? 复习回忆复习回忆:.20二、二、SiOSiO2 2与与COCO2 2化学性质的比较化学性质的比较物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2) )二氧化碳二氧化碳(CO(CO2 2) )与水反应与水反应与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应与碱性氧化物与碱性氧化物与碳反应与碳反应复习回忆复习回忆:.21 实验室有六种试剂,根据它们各实验室有六种试剂,根据它们各自的性质,必须选择适当的试剂瓶盛自的性质,必须选择适当的试剂瓶盛放,请在对应的各种试剂瓶和所装试放,请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。剂之间进行连线。.22试剂试剂二
10、氧化硅二氧化硅氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液硝酸银晶体硝酸银晶体 氢氟酸氢氟酸浓硫酸浓硫酸 氯水氯水试剂瓶试剂瓶细口磨口塞细口磨口塞广口瓶广口瓶棕色细口磨口塞棕色细口磨口塞细口橡皮塞细口橡皮塞棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶.23由于由于SiO2具有优良的物理化学性能,加上具有优良的物理化学性能,加上SiO2在自然界的广泛存在,因此从古到今都在自然界的广泛存在,因此从古到今都被人类广泛地应用着。被人类广泛地应用着。.246 6、二氧化硅的用途二氧化硅的用途 制光导纤维制光导纤维.25.26 石石 英英 制制 品品.27三、硅酸三、硅酸(H2SiO3)实验实验1:向饱和向饱和Na2SiO3溶液
11、中溶液中,滴入酚酞滴入酚酞,再滴入再滴入稀盐酸稀盐酸现象现象结论结论方程式方程式滴入滴入酚酞溶液酚酞溶液呈呈红色红色,滴入,滴入盐酸盐酸有有透明的透明的硅酸凝胶硅酸凝胶产生产生 Na2SiO3呈呈碱性碱性,硅酸,硅酸难溶于水难溶于水Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl思考:思考:怎样由石英制取硅酸?怎样由石英制取硅酸?.28思考:思考:将将CO2通入通入Na2SiO3溶液中的溶液中的现象现象?现象:现象:有有白色胶状沉淀白色胶状沉淀生成生成方程式:方程式:Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3+Na2CO3结论:结论: 硅酸是一种硅酸是一种很弱的酸很弱的酸,酸性比碳酸还
12、弱,酸性比碳酸还弱硅酸凝胶经干燥脱水就形硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶,称为成干胶,称为“硅胶硅胶”。是一种常用的干燥剂。是一种常用的干燥剂。.29三、硅酸三、硅酸2、性质:、性质:a a、硅酸、硅酸H2SiO3、原硅酸、原硅酸H H4 4SiOSiO4 4都都不溶于水不溶于水,属于属于弱酸弱酸,酸性比碳酸弱,酸性比碳酸弱NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3+H+H4 4SiOSiO4 4b b、不稳定性不稳定性:H H4 4SiOSiO4 4=H=H2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O(O(易易) )NaNa2 2SiOSiO
13、3 3+2HCl+H+2HCl+H2 2O=2NaCl+HO=2NaCl+H4 4SiOSiO4 4归纳总结归纳总结1、制法:、制法:c c、吸附性吸附性.30 四、硅酸盐四、硅酸盐硅酸盐的结构很复杂,一般都不溶于水。硅酸盐的结构很复杂,一般都不溶于水。最简单的硅酸盐是硅酸钠最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3)其水溶液俗其水溶液俗称为称为水玻璃水玻璃,可用作,可用作肥皂填料、木材防火剂肥皂填料、木材防火剂等等放入蒸馏水放入蒸馏水现象现象结论结论水份蒸发后燃烧水份蒸发后燃烧放入放入Na2SiO3溶液溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后不燃烧水份蒸发后,水份蒸发后,失去防火作用失去防火作用防火效果好
14、防火效果好用作防火剂用作防火剂.31阅读课本66页 粘土 v土壤胶体的性质?v化学成分? China的中文意义?的中文意义? .32无机非金属材料无机非金属材料硅酸盐产品硅酸盐产品陶瓷陶瓷水泥水泥玻璃玻璃t.33硅酸盐产品简介:硅酸盐产品简介:产品产品 主要原料主要原料 主要设备主要设备反应反应条件条件主要反应或主要成分主要反应或主要成分主要主要性质性质水泥水泥粘土、石灰粘土、石灰石、石、(石膏石膏)适量适量水泥回转窑水泥回转窑高温高温硅酸三钙:硅酸三钙:3CaOSiO2硅酸二钙:硅酸二钙:2CaOSiO2铝酸三钙:铝酸三钙:3CaOAl2O3水硬性水硬性玻璃玻璃 纯纯 碱碱石灰石石灰石石石
15、英英 玻璃窑玻璃窑高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2成分:成分:Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 .34传统无机非金属材料:传统无机非金属材料: 陶瓷、玻璃、水泥陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料:新型无机非金属材料:新型陶瓷新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等透明陶瓷、超导陶瓷等.35透明氧化铝陶瓷透明氧化铝陶瓷.36生生 物物 陶陶 瓷瓷 应应 用用.37.38用二氧化硅和金属氧化物的形式用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成表示其组成实实 例例NaNa2 2SiOSiO3 3NaN
16、a2 2O OSiOSiO2 2.39l要领:要领:两边原子个数守恒两边原子个数守恒l格式:金属氧化物、二氧化硅、水格式:金属氧化物、二氧化硅、水l顺序:金属按活动顺序表顺序:金属按活动顺序表.40练习练习如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉:石棉:CaMgCaMg3 3SiSi4 4O O1212长石:长石:KAlSiKAlSi3 3O O8 8普通玻璃:普通玻璃: CaNaCaNa2 2SiSi6 6O O1414黏土:黏土:AlAl2 2(Si(Si2 2O O5 5)(OH)(OH)4 4 3MgOCaO4SiO2K2OAl2O36SiO2 CaONa2
17、O6SiO2Al2O32SiO22H2O.41v四四. .硅酸盐硅酸盐v1 1、硅酸钠:水溶液俗称、硅酸钠:水溶液俗称水玻璃水玻璃,可做,可做肥皂填料肥皂填料、木木材防火剂材防火剂及及黏胶剂黏胶剂。v2 2、粘土:化学成分主要是:、粘土:化学成分主要是:AlAl2 2SiSi2 2O O5 5(OH)(OH)4 4v 土壤胶体一般带土壤胶体一般带负电荷负电荷,具有保肥能力。,具有保肥能力。v3 3、水泥、玻璃、陶瓷、水泥、玻璃、陶瓷v4 4、新型陶瓷:、新型陶瓷:结构陶瓷、结构陶瓷、超导陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、压电陶瓷、透透明陶瓷、生物陶瓷。明陶瓷、生物陶瓷。v5 5、氧化物表示形式:、氧化
18、物表示形式:v6 6、SiCSiC归纳总结归纳总结.42ABDC1.1.下列物质中属于纯净物的是下列物质中属于纯净物的是( )( ) A.Na A.Na2 2COCO3 310H10H2 2O O B.B.水泥水泥 C.C.纯净的盐酸纯净的盐酸 D.D.普通玻璃普通玻璃 2 2. .下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )( )A.A.酸均不能与酸性氧化物反应酸均不能与酸性氧化物反应B.B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸C.C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同D.D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同石灰窑、玻
19、璃熔炉出来的气体主要成分相同3 3. .下列物质有固定熔点的是(下列物质有固定熔点的是( )A.A.水泥水泥 B.B.玻璃玻璃C.NaC.Na2 2O OSiOSiO2 2 D.D.水玻璃水玻璃课堂练习.43石灰窑中:石灰窑中:玻璃熔炉中:玻璃熔炉中:用用石灰抹墙石灰抹墙的反应为的反应为因生成因生成难溶物质难溶物质CaCOCaCO3 3以及以及水分的蒸发水分的蒸发而变硬。而变硬。水泥抹墙水泥抹墙是水泥加水成浆后发生复杂的物理化学是水泥加水成浆后发生复杂的物理化学变化,经过一段时间凝固成块,最后变硬,二者变化,经过一段时间凝固成块,最后变硬,二者硬化原理不相同。硬化原理不相同。在在水泥、玻璃、陶
20、瓷中都有水泥、玻璃、陶瓷中都有SiOSiO2 2。.44氯 气( 第第 一一 课课 时时 ).45生活中最重要的调味品是什么?生活中最重要的调味品是什么? 你知道么你知道么? ?.46若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上,若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上,可使陆地平均升高可使陆地平均升高你知道么你知道么? ?150米米.47 趁着顺风,德军开启了压缩氯气钢瓶,在长约趁着顺风,德军开启了压缩氯气钢瓶,在长约六公里的战线上,六公里的战线上,黄绿色黄绿色的云团飘向法军阵地。的云团飘向法军阵地。毫无准备的英法士兵随着黄绿色的气体涌来,毫无准备的英法士兵随着黄绿色的气体涌来,先是咳嗽,继而喘息,拼命挣扎,口
21、吐黄液慢先是咳嗽,继而喘息,拼命挣扎,口吐黄液慢慢躺倒。使慢躺倒。使1.5万人万人中毒中毒,5000人死亡人死亡.这就是战这就是战争史上的第一次争史上的第一次化学战,化学战,从此,化学战作为最从此,化学战作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史册。邪恶的战争被写入了人类战争的史册。.48京沪高速公路氯气泄漏事件京沪高速公路氯气泄漏事件 新华网报道新华网报道:2005年年3月月29日,京沪高速公路日,京沪高速公路淮安段淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述大量液氯外泄。据目击者描述 : 一股黄绿色的一股黄绿色的气体就像探照灯光一样,气
22、体就像探照灯光一样, 唰唰 地射向高空,足有地射向高空,足有5米高米高,并有刺鼻的味道,眼睛也熏得有些睁不并有刺鼻的味道,眼睛也熏得有些睁不开开 。” 事发后消防队员不断地用水枪喷射,但事发后消防队员不断地用水枪喷射,但时值西南风,氯气迅速向西南方扩散时值西南风,氯气迅速向西南方扩散 ,造成,造成350 人中毒进医院救治人中毒进医院救治, 另有另有28人中毒死亡的特大事人中毒死亡的特大事故,附近居民采取应急措施故,附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。疏散到一高坡上。请问:根据上述材料,氯气有哪些物理性质请问:根据上述材料,氯气有哪些物理性质?.49京沪高速公路氯气泄漏事件京沪高速公路氯气泄漏
23、事件 新华网报道新华网报道:2005年年3月月29日,京沪高速日,京沪高速公路淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来公路淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述大量液氯外泄。据目击者描述 : ”一一股股黄绿色黄绿色的气体就像探照灯光一样,的气体就像探照灯光一样, 唰唰 地地射向高空,足有射向高空,足有5米高米高,并有并有刺鼻刺鼻的味道,眼的味道,眼睛也熏得有些睁不开睛也熏得有些睁不开 。” 事发后消防队员不断地用事发后消防队员不断地用水枪喷射水枪喷射,但时,但时值西南风,氯气迅速向西南方扩散值西南风,氯气迅速向西南方扩散 ,造成,造成350 人中毒进医院救治人中
24、毒进医院救治, 另有另有28人人中毒死亡中毒死亡的的特大事故,附近居民采取应急措施特大事故,附近居民采取应急措施,疏散到一疏散到一高坡上高坡上。.50一、氯气的物理性质一、氯气的物理性质物理性质物理性质看看黄绿色黄绿色易溶于水易溶于水(1:2)测测闻闻?刺激性气味刺激性气味有毒有毒“尝尝”.51南昌儿童游泳集体氯气中毒南昌儿童游泳集体氯气中毒 中新网南昌中新网南昌6月月6日消息:南昌发生一起日消息:南昌发生一起儿童游泳集体氯气中毒事件,儿童游泳集体氯气中毒事件,11名症状较重名症状较重的儿童被立刻送往医院抢救。的儿童被立刻送往医院抢救。原因是馆内一工作人员原因是馆内一工作人员操作失误操作失误,
25、在,在泳池内还有队员的情泳池内还有队员的情 况下,将净况下,将净 化水质用化水质用的氯气管道的氯气管道 打开消毒,当即导致靠近管道附打开消毒,当即导致靠近管道附近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力等氯气中毒症状。等氯气中毒症状。氯气有毒为什么游泳池还要通入它?氯气有毒为什么游泳池还要通入它?.52氯气与水反应探究氯气与水反应探究问问 题:题:氯气能否与氯气能否与H2O反应反应? 假设一:氯气与水不反应,则成分:假设一:氯气与水不反应,则成分:假设二:氯气与水会反应,则可能成分:假设二:氯气与水会反应,则可能成分:Cl2、H2O Cl2、H2O、HCl(C
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