_第一节无机非金属材料的主角-硅.ppt

第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角——硅 从原子结构认识硅 一、二氧化硅和硅酸 天 然 的 SiO2 硅 石 思考与交流 根据SiO2的存在和应用， 分析：SiO2有哪些物理性质？ 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ 2、特性：只能与酸中的氢氟酸HF反应 SiO2 ＋ 4HF =　　　 SiO2 + 2C 二、硅酸盐 实验4-2（硅酸钠的耐热性） 陶瓷：原料——黏土 玻璃：原料——纯碱、石灰石和石英； 水泥：原料——黏土和石灰石；加适量石膏； 陶瓷 日用器皿、建筑饰材、卫生洁具 玻璃 普通玻璃: 以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。 水泥 以黏土和石灰石为主要原料 具有特殊功能的含硅物质 1.碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 生物陶瓷 2．下列物质中，不跟烧碱溶液反应的是（ ） A.二氧化硅 B.二氧化碳 C. 硅　 D．石墨 3．常温下，能跟硅反应的物质是（　）。 A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.浓硝酸 D.氢氟酸 2．要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 A. 纯碱溶液 B. 盐酸 C. 硫酸 D. 苛性钠溶液 3．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是 A．SiO2 +2C=====Si+2CO↑ B．SiO2 +2NaOH=====Na2SiO3+H2O C．SiO2 +4HF=====SiF4↑+2H2O D．SiO2 +CaCO3=====CaSiO3+CO2↑ 4．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是 A. 烧碱溶液 B. 浓硫酸 C. HF氢氟酸 D. 碳酸钠溶液 B B C 1. 将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液；③ Ca(OH)2溶液；④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( ) A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③ B 结构复杂，一般不溶于水。 2.硅酸钠（Na2SiO3), 其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 1.是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 3.硅酸盐的化学性质 （1）有很强的热稳定性，能耐高温。 （2）硅酸盐易于酸反应 Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓　 Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3 ↓ 结论 现象 放入Na2SiO3饱和溶液 放入蒸馏水 当水分蒸发后燃烧 当水分蒸发后不易燃烧 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 制备木材防火剂的原料 4、硅酸盐组成表示 顺序：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物· SiO2 · H2O，化合价低的金属氧化物放在前面。 （1）保持原有各元素化合价不变，按顺序写出各种元素的氧化物 如：硅酸钠（Na2SiO3) Na2O ·SiO2 镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO ·SiO2 （２）除氧元素外，其他元素的原子个数比符合原来的组成，配置出现分数时应化为整数。 钙沸石Ca(Al2Si3O10) ·3H2O CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 5.用途 (Na2CO3) （SiO2 ） 2. 硅 钢 高导磁性 用作变压器铁芯 4.分子筛吸附剂、催化剂 3.硅橡胶 良好的弹性 新型无机非金属材料： 新型陶瓷 高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等 人造骨 三、硅单质 1.物理性质： （1）存在：硅有晶体硅和无定形硅两种（自然界中没有游离态的硅）。 （2）有金属光泽的灰黑色固体，结构类似于金刚石，熔点(1410℃)和沸点都很高，硬度大。 （3）导电性介于导体和绝缘体之间。 2、化学性质---形成共价化合物，化学性质不活泼 (1)常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与 氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。 Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4 +2H2 Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 (2)加热条件下，能跟一些非金属单质起反应 Si+O2==SiO2 Si+2H2==SiH