无机非金属材料的主角------硅2016.12..ppt

生物陶瓷 这种陶瓷强度大，韧性好，与人体亲和力好。是目前人体骨骼和牙齿的重要移植材料。 三、硅单质 （1） 存在： （2） 物理性质： 晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 单质硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,晶体硅的结构类似于金刚石。 （3）、化学性质 常温下硅单质的化学性质不活泼，只与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应； 加热时能和氧气、氯气、氢气等非金属反应。 ①.常温下与强碱反应 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ ④.加热时，能与O2、Cl2等反应 Si + 2F2 == SiF4 ②.常温下与HF（氢氟酸）的反应 Si +4HF= SiF4↑+ 2H2↑ ③.常温下与F2反应 Si + O2 == SiO2 △ Si + 2Cl2 == SiCl4 △ （4）硅的工业制法 第一步：在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。 SiO2 ＋2C=== Si（粗硅）＋2CO↑ 高温 第二步：与氯气反应： Si ＋2Cl2=== SiCl4 加热 第三步：生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质，然后用氢气还原： SiCl4 ＋2H2 Si ＋ 4HCl 高温 （5）、硅的用途 硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金 硅芯片 大规模集成电路 太阳能电池 小　结 1.硅酸盐表示方法： ①化学式法 ②氧化物法 2.硅酸钠 ⑴硅酸钠是一种无色晶体，熔点高。 ⑵硅酸钠易溶于水，水溶液俗称水玻璃，呈碱性。 ⑶Na2SiO3易吸收空气中的CO2： Na2SiO3 +H2O+CO2== 2Na2CO3 + H2SiO3（胶体） ⑷Na2SiO3溶液（水玻璃）—木材防火、黏胶剂等 3.硅酸盐产品 ：水泥、陶瓷、玻璃 4.硅 ①存在与状态；②物理性质；③化学性质 ④用途。 练 习 1．下列表述正确的是（ ） A．人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是SiO2 B．在医疗上碳酸钠可用于治疗胃酸过多 C．用于现代通讯的光导纤维的主要成分是高纯度的硅 D．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3 悬浊液＞Fe(OH) 3 胶体＞FeCl3 溶液 D 2.下列说法正确的是( ) A.二氧化硅溶于水显酸性 B.二氧化碳通入水玻璃(Na2SiO3的水溶液)可以得到原硅酸. C.因为高温时,二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强. D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 B 3．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 4、 高岭土是制造瓷器的主要原料，其组成可以表示为Al2Si2Ox(OH)y。其中x、y的数值分别是 ( ) 　　 A．7、2　　　 B．5、4　　　 C．6、3　　　 D．3、6 B  5．用纯净的石英砂与烧碱溶液反应可以制得水玻璃；将二氧化碳通入水玻璃中可制得透明胶状物。请写出反应的化学方程式及离子方程式。 SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3 硅 第一节 无机非金属材料的主角 在地壳中硅的含量为26.3%，仅次于氧。硅是亲氧元素，没有游离态，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要角色。 硅的存在与分布 图 4-1 硅的广泛存在 从原子结构认识硅 哪种元素最外层电子数与Si相同？ Si C 碳是构成有机物的主要元素 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电子，主要形成四价化合物． 结晶形（石英晶体） 水晶 玛瑙 （1）存在 硅石 无色透明 彩色环带状或层状 水晶 SiO2是硅最重要的化合物，自然界中沙子、石英的主要成分是SiO2。 无定形——硅藻土 玛瑙 1、 二氧化硅（ SiO2 ） 一、二氧化硅和硅酸 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中