ASiO2属于无机非金属材料B.PPT

* * 第七章 硅和硅酸盐工业 一、学习要求 1、了解碳族元素的性质及其递变规律。 2、对硅酸盐工业及新型无机非金属材料有大致印象。 都靠共价键与其他原子结合 成键特征 Si C 电子式 4个价电 子半径大 4个价电 子半径小 原子结构 第三周期IVA族 第二周期IVA族 周期表 中位置 Si C 元素 二、学习指导 1、单质碳和硅的比较 +6 2 4 +14 2 8 4 常温下很稳定，高温时也能发生反应。 Si+O2 SiO2 Si+2FeO SiO2+2Fe (炼钢) 常温下的反应 Si+2NaOH+H2O= Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ 常温下很稳定，在高温或点燃的条件下有较强还原性。 C+O2 CO2 2C+O2 2CO C+CO2 2CO C+CuO CO+Cu C+H2O(气) CO+H2 C+2H2SO4(浓) CO2↑ +2SO2↑+2H2O C+4HNO3(浓) CO2↑ +4NO2↑+2H2O 化 学 性 质 点燃 点燃 △ 高温 高温 高温 △ △ 高温 △ SiO2+2C 2CO↑+Si 作半导体材料 木材→木炭→活性炭 煤→焦炭 作还原剂（冶金）、吸附剂 制法 与用途 干馏 干馏 高温 *碳的同素异形体较多，有金刚石、石墨、无定形炭、C60、C70等。由于碳原子的结合方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。如金刚石的硬度很大，石墨有润滑性、能导电，金属掺杂C60可作超导材料。同素异形体、同位素的概念要区别开。 2、二氧化碳、一氧化碳与二氧化硅的比较 (1)无色无味气体(2)难溶于水(3)比空气略轻(4)有毒 (1)无色晶体(2)不溶于水(3)熔、沸点较高(4)硬度大 (1)无色无味气体(2)能溶于水(1:1常温)(3)比空气重(4)无毒 物理 性质 不成盐氧化物 酸性氧化物 酸性氧化物 分类 极性共价键 极性共价键 极性共价键 化学键 极性分子 分子结构式为O=C=O直线型，非极性分子 分子 结构 CO SiO2 CO2 化学式 空气污染物之一，主要来自汽车尾气；煤和石油的不充分燃烧；钢铁的冶炼 二氧化硅的粉尘，分引起硅肺病（因硅旧称矽，硅肺旧称为矽肺） CO2无毒，但过多能引起“温室效应” 环 保 (1)工业法 C+H2O CO+H2 (2)实验室制法 HCOOH CO↑+H2O冶金工业用作还原剂、燃料 天然存在：石英、水晶、硅藻土 (1)水晶用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 (3)制玻璃 (1)工业法CaCO3 CaO+CO2↑ (2)实验室制法 CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ (1)化工原料：制纯碱、尿素；(2)灭火(3)干冰用人工降雨；(4)制碳酸饮料等 制 法 与 用 途 高温 水煤气 浓H2SO4 △ △ (1)强还原性 2CO+O2 2CO2(可燃） CO+CuO CO2+H2 (2)不与碱溶液反应 (1)酸酐(H2SiO3与H4SiO4)不与水反应 SiO2+CaO CaSiO3 SiO2+2OH- SiO +H2O (2)弱氧化性 SiO2+2C Si+2CO↑ (3)与盐反应(固体) SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ (4)与氢氟酸反应 SiO2+4HF SiF4+2H2O (腐蚀玻璃） (1)酸酐：(H2CO3) CO2+H2O H2CO3 CO2+CaO CaCO3 CO2+2OH- CO +H2O (2)弱氧化性 CO2+C 2CO (3)与盐反应(在溶液中) CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 (4)不与酸反应 化 学 性 质 2- 3 △ 高温 高温 2- 3 高温 高温 点燃 △ 3、硅酸盐工业 混合→成型→干燥 凝结→冷却→陶器 磨→烧→磨 原料→熔体→玻璃 生产 过程 高温 高温 高温 反应 条件 烧结时发生复杂物理、化学变化 高温下发生复杂的物理、化学变化 CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ NaCO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 反应 原理 粘土 粘土、 石灰石 纯碱、石灰石、 石英 原料 陶瓷 水泥 玻璃 高温 高温 强热 冷却 (1)化学实验中的坩埚、蒸发皿(2)建筑中的砖、瓦(3)电器中的绝缘瓷 建筑材料 化学仪器、光学仪器、运动器材、通讯器材、窗玻璃、玻璃瓶、杯 用途 土器、陶器、瓷器、炻器等 不同标号 普通玻璃、特种玻璃 种类 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温