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氧化物硅酸盐
构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤的主要成份是什么? 由下列结构示意图你能得到什么结论? 硬度大、熔点高、难溶于水 (2) 价态: (2) 具有弱氧化性 (二)、硅酸 ( H2SiO3 ) * 硅谷 silicon valley “斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中 心,位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊,圣 克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公里,宽16公里 的长条形地带上。由于它集中了全世界90%以上的著名 半导体公司,而半导体的基本元件是硅片。 第 一 节 无机非金属材料的主角 _____硅 硅的氧化物及硅酸盐 硅的存在与分布 存在:没有游离态,只有化合态 分布:自然界中分布广泛,是构成矿物和岩石的基本元素。 (2)含量多 (3)化合态 (1)分布广 硅的氧化物和硅酸盐 达26.3% 岩石、沙子和土壤 硅为亲氧元素(与碳不同) ,在地球上的硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在 自然界中硅的存在 有何特点? 2、硅与碳结构相似,因而性质相似 2 8 4 2 4 +14 +6 Si C 1、硅与碳的原子结构相似,最外层均有4个电子 3、硅与碳既不易失去电子,也不易得到电子, 主要形成四价化合物. 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 一、二氧化硅和硅酸 硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同) 存在形式: 氧化物 硅酸盐 (一)、二氧化硅(SiO2) 石英晶体是结晶的SiO2,无色透明的叫做水晶,具有彩色环带状或层状的叫玛瑙 二氧化硅(天然硅石) 结晶形 无定形 玛瑙 水晶 玛瑙 水晶 四面体结构 网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质 物理性质:___________________________________ 化学稳定性:____________________________ 很稳定 根据SiO2的存在和应用,请你分析以下问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2这些性质是由什么决定的? 讨论:已知二氧化硅是一种酸性氧化物,其中硅的化合价为+4价,请你预测二氧化硅的化学性质。 (1) 属类: (3) 特性 SiO2为酸性氧化物 SiO2中Si显+4价为最高价 (1) 具有酸性氧化物的通性 1、二氧化硅的化学性质 高温 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑ (3) 特性 此反应常用于雕刻玻璃 高温 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2+ CaO == CaSiO3 SiO2 +4HF == SiF4↑+2H2O 与强碱反应生成盐和水 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O 物理性质 化学性质 溶解性 熔沸点 所属类型 硬 度 色 态 CO2 SiO2 总 结 CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O 高温 SiO2+Na2O==Na2SiO3 坚硬难熔固体 高 大 不溶于水 无色气体 低 小 溶于水 CO2+Na2O==Na2CO3 高温 酸性氧化物 酸性氧化物 CO2+H2O==H2CO3 不反应 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 SiO2 + C == Si + 2CO 高温 CO2 + C == 2CO 高温 氧化性 答:玻璃中的SiO2 与NaOH 反应生成有粘胶性的硅酸钠 学以致用 答:HF能腐蚀玻璃,因此,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 (3)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? (1)为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? (2)实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸? 错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水 2 、用途:制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。 反应式 结论 现象 滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消失,并有透明胶状物质生成 Na2SiO3溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3+ 2NaCl 实验4-1 :试管中加入2mL Na2SiO3饱和溶液,滴入1滴酚酞试液,再用胶头滴管逐滴滴入稀盐
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