第一节 无机非金属材料的主角-硅.ppt

第四章　非金属及其化合物 第一节　无机非金属材料的主角 －－－－硅 一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅 晶体空间结构 化学性质 2、硅酸 二、硅酸盐 三、硅单质 性质： 2、硅酸盐组成表示 3、硅酸盐产品------陶瓷 玻璃 水泥 1陶瓷：原料——黏土 2玻璃：原料——纯碱、石灰石和石英； 3水泥：原料——黏土和石灰石；适量石膏； 制取原理：强酸制弱酸 酸与盐的复分解反应规律之一 较强酸+较弱酸盐 较弱酸+较强酸盐 小测验： 你知道CO2通入到CaCl2溶液中有现象吗？ 不溶于水、不稳定、极弱酸(酸性比碳酸还弱） 制法： SiO32- + 2H+== H2SiO3↓ SiO32- + H2O +CO2 ==H2SiO3↓+ CO32- H2SiO3==SiO2+H2O H2SiO3+NaOH==Na2SiO3+H2O 小结 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干 燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用 做干燥剂。 用途 二、硅酸盐 硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水 1、 硅酸钠（Na2SiO3） 溶于水，其水溶液 俗称为水玻璃，可制备硅胶、木材防火剂等 硅酸钠（Na2SiO3) 镁橄榄石（Mg2SiO4） 钙沸石 Ca(Al2Si3O10) ·3H2O 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O Na2O ·SiO2 2MgO ·SiO2 CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 阅读教材78 * * * * * 学英语报社 你知道硅谷吗？ 高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端. Si元素在地壳中的含量排在第几位？ 你知道吗？ 锦绣中华 主要成份： SiO2 主要成份： SiO2 在地壳中硅的含量为26.3%，仅次于氧。 硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分 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 直扮演中主要角色。 一、二氧化硅和硅酸 阅读、思考： 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质 量的_____%,存在形态有_______和________ 两大类，统称______。 1.二氧化硅(SiO2) 12 结晶形 无定形 硅石 石英 水 晶 玛瑙 二氧化硅的晶体空间结构 二氧化硅的用途 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术，不用开刀 二氧化硅的用途 制晶体硅 石英坩埚 光导纤维 石英手表 光学仪器 耐磨器皿 SiO2 精密仪器轴承 思考与交流：请同学们思考P76的问题并 和前后左右的同学进行交流。 SiO2具有哪些物理性质？ 化学稳定性如何？ SiO2的这些性质是由什么决定的？ 请将你的认识写在下面横线上， 物理性质：_____________________ 化学稳定性：___________________ 坚硬、难熔固体，不溶于水 常温下非常稳 定 二氧化硅的化学性质 活动与探究：二氧化硅化学性质稳定， 能否与HCl、 H2S04、 HN03 、HF 发生反应？ 结论： SiO2 + 4HF＝SiF4 ↑ + 2H2O 快乐体验：试一试怎样能在玻璃上雕刻花 纹。 （玻璃的主要成分是SiO2） 可以与氢氟酸反应，放出气体 设问：CO2和SiO2作为酸性氧化物能与 哪些物质反应？ 与碱反应 与碱性氧化物反应 SiO2 ＋ CaO CaSiO3 高温 SiO2 ＋ 2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 思考、讨论：Ｃ、Ｓi原子结构相似，形成的氧化物CO2、SiO2性质却 有很大的差别，为什么呢？ C Si 化 学 性 质 用 途 与酸 与碱 性氧 化物 与碱 与水 物理性质 状 态 二氧化硅 二氧化碳 CO2+H2O=H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3 不反应 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O 固 态 熔沸点低 气 态 熔沸点高、硬度大 —— SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O 人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤等 二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较 SiO2＋CaO=CaSiO3 高温 探究实验4-1 3-5 mL硅酸钠溶液 1-2滴酚酞 稀盐酸 先 后 2、硅酸 　 离子方程式 化学方程式 结论 现象 SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ Na2SiO3 + 2HCl = 2N