4.1无机非金属材料的主角——硅剖析.ppt

二氧化硅的用途 光导纤维 二氧化硅的用途 危害： 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。 物理性质:_____________________________ 化学稳定性:_________________________ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 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？ 是结构的不同 Si O SiO2是由Si和O按1：2的比例组成的立体空间网状结构，没有SiO2 分子存在，只存在硅氧原子,因此性质很稳定。 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 化学性质: 实验室能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF 来刻蚀玻璃。 （1）特性： 2.酸性氧化物 化学性质: 因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2＋ CaO === CaSiO3 高温 与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH === Na2SiO3 ＋H2O 硅酸钠（粘合性） 3、与盐反应： (所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。) ?Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3 +SiO2 === CaSiO3 + CO2↑ 高温 高温 4、弱氧化性： SiO2 + 2C ＝ Si + 2CO↑ 高温 某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确? 性 质 二氧化碳(CO2) 二氧化硅(SiO2) SiO2与CO2化学性质的比较 CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+ CaO == CaSiO3 高温 —— —— SiO2+4HF=SiF4 +2H2O ↑ 酸性氧化物 与碱性氧化物反应 与碱反应 与水反应 与氢氟酸反应 Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3 +SiO2 === CaSiO3 + CO2↑ 高温 高温 Na2CO3+CO2===2NaHCO3 CaCO3 +CO2 === Ca(HCO3)2 与盐反应 我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特例。 思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？ 　 制取原理：强酸制弱酸 现 象 结 论 方程式 离子方程式 ①滴入酚酞溶液呈红色 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体）+2NaCl ②再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有透明胶冻状物质产生 SiO32- + 2H+ == H2SiO3 （胶体） a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性 硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸， c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种很弱的酸，不能使指示剂变色。 三、硅酸( ) H2SiO3 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什 么现象？为什么？ 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应： SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓ Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓　 常温下，Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3 。 CO2通入下列各溶液中，无明显现象发生的是（ ） A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 A 合作讨论： H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O （2）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 ? H2SiO3 == H2O + SiO2 化学性质: ①弱酸性。只能与强碱发生中和反应 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂， 也可以用作催化剂的载体。 用途： 1、定义： 硅