1-1无机非金属材料的主角-硅剖析.ppt

说文解字 硅元素(silicon)在地壳中的含量 碳---统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。 总结 硅酸的制取：可溶性硅酸盐与酸反应。 硅酸的物理性质 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶 于水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。 硅酸的化学性质： （1）、弱酸性： 酸性比碳酸弱。 （2）、不稳定性：H2SiO3=SiO2+H2O 常温下能与氟气，氟化氢反应 Si + 2 F2 = SiF4 活泼金属氧化物 ·较活泼金属氧化物. 二氧化硅 · 水 CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O Na2O?SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O Ca(Al2Si3O10) · 3H2O 钙沸石 高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 正长石 KAlSi3O8 K2O· Al2O3 · 6SiO2 Na2SiO3 硅酸钠 注意事项：1、氧化物之间用 “·” 隔开 2、前后原子个数守恒 3、按金属活泼顺序 4、系数为分数时化为整数 硅酸盐的化学式常用氧化物的形式表示 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 t 硅酸盐产品简介： 产品 主要原料 主要设备 反应 条件 主要反应或主要成分 主要性质 水泥 粘土、 石灰石、 (石膏)适量 水泥回转窑 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2 铝酸三钙：3CaO·Al2O3 水硬性 玻璃 ? 纯 碱 石灰石 石 英? 玻璃窑 高温 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 ? 光学纤维胃镜 1.物理性质 结构类似金刚石，是硬而脆的灰黑色固体, 熔点高,硬度大。 2.化学性质 在常温下化学性质不活泼 Si + O2 == SiO2 但常温下能与碱反应 Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2 ? 四、硅单质 Si + 4H F = SiF4 +2H2 * 价值5元的沙子 SiO2 Si 点沙成金 价值5000元的芯片 无机非金属材料的主角——硅（第一课时） 地球生物生存的根基——空气、水、阳光、 硅酸盐 硅 硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素 硅和氧是构成地壳基本骨架的非金属元素。 元素周期表 半导体 C、Si 的原子结构示意图。 +14 +6 C Si 硅原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强 硅---统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。 结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 水晶 玛瑙 一、 二氧化硅（ SiO2 ） 1、存在: 硅石 无色透明 彩色环带或层状 水晶 玛瑙 SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；结晶的二氧化硅叫石英。 硅石 硅矿山 固体 熔点高 难溶于水 硬度大 联想-------沙子 思考与交流 二氧化硅具有哪些物理性质? SiO2的这些性质是由什么决定的？ 2、物理性质 二氧化碳CO2 二氧化硅SiO2 状 态 硬 度 水溶性 熔沸点 气 态 固态 很小 很大 可溶于水 难溶于水 很 低 很 高 物理性质:（与CO2 作比较） 思考 　　 为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？ 结构不同 硅原子—— 二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组成, 表示Si与O的原子个数比为1:2,所以不是分子式而是化学式。 [SiO4]四面体结构 立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 3、结构 SiO2常温下性质很稳定。不与水反应 4、化学性质： 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ SiO2 Na2SiO3 NaOH SiO2 + CaO ==== CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O 高温 （1）酸性氧化物 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。 （2） 弱氧化性 SiO2 + 2C === Si + 2CO 高温 ? （4）与氢氟酸（HF）反应---特例 SiO2 + 4HF == SiF4 ? + 2H2O（特性） （3）在高温下与碳酸盐的反应 SiO2 + Na2CO3 =