无机非金属材料的主角硅课件.ppt

第一节 无机非金属材料的主角---硅 第1课时 硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。因此，硅在无机非金属材料中扮演主要角色。 1.二氧化硅的存在 二氧化硅 晶体(石英) 水晶 玛瑙 硅石(天然) 结晶形 无定形 一、二氧化硅（SiO2) 石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶 石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。 沙子中含有小粒的石英晶体。沙子的主要成分就是SiO2 2.SiO2结构 四面体结构 每个Si原子周围结合4个O， 每个O原子跟2个Si相结合， Si与O原子按1：2的比例 组成立体网状结构的晶体 金刚石 3.SiO2的物理性质 SiO2不溶于水， 是一种坚硬难溶的固体， 硬度和熔点都很高。 与碱性氧化物反应： 与强碱反应 SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O (1)具有酸性氧化物的通性 4.SiO2的化学性质 化学性质很不活泼，氢氟酸（ HF）是唯一可以与之反应的酸。 SiO2+4HF=SiF4?+2H2O 玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻蚀玻璃。 (2) 特殊性 在玻璃表面涂上一层石蜡 在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸 洗掉酸并去掉石蜡 (3)弱氧化性 Si02高温下与C作用可制取粗硅 2C+SiO2 ＝ Si+2CO↑ 高温 CO2+C = 2CO CO2+Mg=2MgO+C 工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！ 高温 点燃 SiO2的用途 练习: 1.地壳中含量第一和第二的两种元素所 形成的化合物不具有的性质是（ ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬 B 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 B 3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（ ） A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英 A 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。 现象：溶液变红，加入盐酸后生成胶状沉淀。 Na2SiO3+2HCl==2NaCl+ H2SiO3↓ 二、硅酸（H2SiO3) Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 1.硅酸的制备 SiO2不溶于水，不能和水化合生成酸 实验室通过可溶性硅酸盐与 其他酸制得。 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+ H2SiO3↓ (2)化学性质：是一种很弱的酸,酸性比碳酸还要弱,不能使紫色石蕊试液变红色。 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+ H2SiO3↓ (3)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解： H2SiO3 == SiO2+H2O △ 2.硅酸的性质 (1)物理性质:白色,胶状,不溶于水的物。 3.用途:干燥剂,吸附剂,催化剂的载体。 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的 实验事实是（ ） A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体， 通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀 B 5.下列物质的变化，不能通过一步化学 反应完成的是（ ） A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3 D 小结： 自然界中不存在单质硅， SiO2具有酸性氧化物的通性，可与强碱、碱性氧化物反应。 由于SiO2不溶于水也不与水反应，故硅酸通过可溶性硅酸盐与 其他酸制得