无机非金属材料的主角_硅.pptVIP

* * 学习目标 1.了解SiO2、H2SiO3的主要性质。 2.了解硅、硅酸盐的主要性质。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。 4.了解晶体硅的重要用途。 硅在地壳中的含量仅次于 ，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有 个电子，主要形成 价的化合物。 基础知识梳理 氧 4 ＋4 一、二氧化硅 1．存在 存在形态有 形和 形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。 2．物理性质 熔点 硬度 溶解性 高 大 不溶于水 无定 结晶 3.化学性质 　虽然SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2却不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。 特别提醒 4．用途 (1)沙子是基本的建筑材料。 (2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 (3) 和玛瑙制作饰物和工艺品。 石英 保存NaOH溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？ 【思考·提示】　不能。因NaOH会与玻璃的主要成分SiO2反应，生成的Na2SiO3溶液会使瓶塞与瓶壁粘连在一起。 思考 二、硅酸 1．硅酸的性质 (1)弱酸性 向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。 结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性 。 (2)不稳定性 弱 2．硅酸的制备 可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。 3．硅酸的存在及用途 (1)浓度小时：形成硅酸溶胶； (2)浓度大时：形成 。 (3)硅胶 硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称为“ ”，具有强的 ，常用作干燥剂或催化剂的载体。 硅胶 吸水性 硅酸凝胶 三、硅酸盐 1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 2．硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很 。 稳定 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： 1)．氧化物的排列顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 2)．氧化物之间以“·”隔开。 3)．氧化物前的化学计量数配置原则：各元素原子总个数比符合原来的组成。 3.硅酸盐的氧化物形式的改写 4)．化学计量数配置出现分数时应化为整数。 由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。　 特别提醒 4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3 Na2SiO3的水溶液称 ，能制备硅胶和木材防火剂。 水玻璃 5．三种常见的硅酸盐产品 硅酸盐产品 原料 主要设备 主要成分 水泥 石灰石、黏土 水泥回转窑 硅酸二钙　2CaO·SiO2硅酸三钙　3CaO·SiO2铝酸三钙　3CaO·Al2O3 玻璃 纯碱、石灰石、石英 玻璃窑 Na2O·CaO·6SiO2 陶瓷 黏土 四、硅单质 1．种类：单质硅有 和 两类。 2．结构：晶体硅的结构与金刚石相似。 3．性质 (1)物理性质： 晶体 无定形 色、态 光泽 熔点 硬度 质地 导电性 灰黑色固体 金属光泽 高 大 脆 半导体 1)．硅的化学性质 常温下，硅的化学性质不活泼。加热时可与一些非金属及其他物质反应。 (1)常温下，除能与氟气、氢氟酸和强碱反应外，硅不与氧气、氯气、硫酸、硝酸、盐酸等其他物质发生反应。 ①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4； ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； ③与NaOH溶液反应： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 4.单质硅的化学性质及制备 (2)加热时，硅能与氧气、氯气等反应，也能与碳反应。 2)．硅的制备 硅单质是由其氧化物制得的，主要分为两个阶段： 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是(　　) A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O 例4 C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．石棉[CaMg3Si4O12]，表示为CaO·3MgO·4SiO2 【答案】　D 4．钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]时反应的离子方程式为： 2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O===2K＋＋2HCO3－＋4H2SiO3＋