第一节 无机非金属材料的主角(课时2).pptxVIP

第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角——硅第2课时二、硅酸盐1、定义：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称 2、性质：硅酸盐种类很多，是一大类结构复杂的固态物质，大多数不溶于水，化学性质很稳定。3、表示方法：(1)化学式法：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、 CaSiO3等。(2)氧化物法：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸钙：CaSiO3 CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石：KAlSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2练习：钙沸石Ca(Al2Si3O10) ·3H2O：CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O4、最简单的硅酸盐---硅酸钠（Na2SiO3）实验（4-2）：取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干(不再滴液)后，同时分别放置在酒精灯外焰处。观察现象。放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用Na2SiO3溶液浸泡过的木材或织物可防火(1)物理性质白色固体，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(2)化学性质相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好。①与酸反应Na2SiO3 +2HCl=2NaCl+H2SiO3↓②与盐反应CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3↓+2NaCl5、硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等使用量最大的无机非金属材料！①陶瓷：原料：黏土。主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O性能：陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为人们所喜爱。②玻璃：高温?Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑ 高温 原料：纯碱、石灰石和石英砂玻璃是非晶体，属于一种玻璃态物质，没有固定的熔点。玻璃窑主要设备：主要反应：主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Na2O·CaO·6SiO2钢化玻璃有色玻璃普通玻璃加热接近熔化再急速冷却加入了不同的金属氧化物③水泥：硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2) 混合物铝酸三钙(3CaO·Al2O3)原料：黏土和石灰石；加适量石膏水泥回转窑主要设备：成分：6、新型无机非金属材料碳化硅（SiC，俗称金刚砂），硬度大硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，常作吸附剂和催化剂。硅橡胶：耐高温、低温。良好的弹性。科学视野高温结构陶瓷、压电陶瓷新型陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等生物陶瓷：人造骨三、硅单质高温Si+O2 = SiO2ΔSi+2Cl2 = SiCl4没有游离态，硅元素存在于二氧化硅及硅酸盐中；硅有晶体硅和无定形硅两种。1、存在：2、性质：(1)物理性质： 灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体，熔点(1410℃)和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。(2)化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼。①常温下只能与氟气、氢氟酸、强碱性溶液等反应Si＋2F2＝SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②较高温下能与氧气、氯气等反应高温（1）制粗硅 SiO2 + 2C == Si(粗硅)+ 2CO↑电炉石英砂Δ（2）粗硅提纯 Si(粗) + 2Cl2== SiCl4 SiCl4 + 2H2 == Si(纯) + 4HCl高温3、工业制备：工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅，粗硅跟氯气反应经提纯得到 SiCl4后再用氢气还原制得纯硅。4、用途：晶体硅是良好的半导体材料，硅是信息技术的关键材料。用在太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料、信息技术等材料和人造卫星、登月车、火星探测器等动力设备新能源。硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心硅太阳能电池练习1、普通玻璃是 （混合物、纯净物）。 玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等，这是因为玻璃不是 ，而是一种_______ 物质，没有固定 。玻璃态晶体熔点C练习2、制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ ）（A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （D）纯碱D练习3、下列说法正确的是（ ）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下与NaOH溶液不反应（C）因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强（D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸混合物