无机非金属材料----硅解析.ppt

一、碳和硅 1．C、Si单质的存在形态、物理性质 (1)碳在自然界既有 态又有 态。碳的同素异形体有 、 、无定形碳、 等。 (2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以 态存在，是一种亲 元素，单质硅有 和 两种。 碳及其化合物 3．工业制法 4．用途：①作为半导体材料；②生产硅合金；③制造太阳能电池。 硅可用作半导体材料，是否可用于解释元素周期性变化的规律？ 提示　可以，硅位于金属和非金属的分界线附近，性质上由金属逐渐过渡到非金属，即有金属的性质又有非金属的性质。 二氧化碳晶体的结构 二、二氧化硅和二氧化碳 三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 1．硅酸 (1)物理性质：固体 溶于水。 (2)化学性质 ①弱酸性，酸性比碳酸 ，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。 2．硅酸盐 (1)性质特征：化学性质稳定，熔点 ，大都难溶于水(Na2SiO3等例外)。 (2)组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 ，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为： 。 氧化物的顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。 ②它能与酸性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为 与盐酸反应： 。 与CO2水溶液反应： 。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，防腐剂，耐火材料。 3.传统无机非金属材料 4.新型无机非金属材料 (1) 陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学浸蚀性和电绝缘性等。 (2) 陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 (3)压电陶瓷：具有 效应。 提示　不能。强酸制弱酸的规律：强酸＋弱酸盐===强酸盐＋弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因CO2为气体，能及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。 3．氧化物的反应规律反常 一般情况，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，SiO2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(SiF4不属于盐)。 五种溶液 通入过量CO2后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是： ①Na2SiO3溶液； ②NaAlO2溶液； ③ONa溶液； ④饱和的Na2CO3溶液； ⑤饱和NaCl的氨溶液(侯氏制碱原理)。 一种技巧 硅酸盐改写成氧化 物形式的方法技巧 氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 注意事项：①氧化物之间以“·”隔开；②系数配置出现分数应化为整数。 必考点25 碳、硅及其化合物的“特殊性” 1．一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。 2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧 化硅是两性氧化物 D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能 与水反应生成硅酸 解析　强酸制弱酸的反应规律适用于在溶液中的反应，而该反应是在高温干态下进行的，不能根据该规律判断。事实上碳酸酸性比硅酸强，故A项错误；CO2和SiO2属不同类型晶体，在物理性质方面有很大差异，故B项错误； SiO2能与氢氟酸反应，是SiO2的特性，并不能说明它具有碱性，故C项错误；SiO2虽属于酸性氧化物，但不能直接与H2O反应生成H2SiO3，D项正确。 答案　D 必考点26 硅酸盐及无机非金属材料 1．硅酸盐的表示方法 硅酸盐的种类很多，结构复杂，其组成的表示方法有两种： (1)盐化学式法 如：硅酸钠Na2SiO3，硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于表示组成较简单的硅酸盐。 (2)氧化物法 如：黏土：Al2O3·2SiO2