2013高一化学人教版必修一课件第四章-2第一节第一课时二氧化硅的硅酸.ppt

第一节  无机非金属材料 的主角—硅 问题 自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？ * * 化学①必修 你还知道哪些含硅的物质？ 水晶 玛瑙 硅的广泛存在 元素周期表 第ⅣA族的二兄弟碳和硅—豪门二杰 煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石 形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。 硅元素 碳元素 地壳质量的约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤， “统治了地壳” 硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异 一、二氧化硅和硅酸 硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。 所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的 氧化物及硅酸盐的形式存在。 1、二氧化硅（SiO2） SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。 SiO2的结构 玛瑙 水晶 晶体二氧化硅 硅藻土　　 中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区) 有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有 354处，总保有储量矿石3.85亿吨。 仅次于美国，居世界第2位。在地区分 布上，以吉林最多，占全国储量的54.8%， 云南、福建、河北等地次之。矿床类型 主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、 山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和 陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻 土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪 和第四纪，以第三纪为主。　 无定形二氧化硅 光学纤维胃镜 二氧化硅的用途 二氧化硅的用途 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。 （1）物理性质： （2）化学性质： （a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一能跟其反应的酸） 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O （b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。 2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O 与强碱反应： 与碱性氧化物反应： SiO2+CaO===CaSiO3 高温 (所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。) 2.硅酸（H2SiO3） 思考：1.二氧化硅不溶于水，不跟水反应，如何从二氧化硅来制备H2SiO3 是一种很弱的酸，比碳酸的酸性还弱 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 实验4－1 二、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。 最简单又常用的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液称为水玻璃，可以作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂等。 实验4－2 几种硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥，最重要的无机非金属材料。 新型的陶瓷 三、新型无机非金属材料的特性 1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下， 仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶 片、轴承、永久性模具等。 2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。 3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。 处于高温下的光导纤维 F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破对手火力网，压制对手防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。 4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。 人造关节 （2）硅酸盐组成的表示 用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。 实 例 Na2SiO3 Na2O?SiO2 *