第四章-第一节《无机非金属材料的主角---硅》.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,第四章,非金属及其化合物,地壳中第二，为26.3%，,占地壳质量的90%以上,地球生物生存的根基硅酸盐、空气、水、阳光,从原子角度认识硅原子,既不易失去电子，也不易得到电子，,所以,硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物,C,Si,思考：,碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？,碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强,Si,无单质状态,化合态：硅的氧化物和硅酸盐,天,然,的,SiO,2,硅,石,有结晶形（石英晶体）,无定形硅藻土,水晶,玛瑙,一、二氧化硅和硅酸,1、二氧化硅（,SiO,2,）,(1)存在,思考题4,什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读63页，画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。,地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石,硅石,结晶形（石英）,无定形,无色透明,彩色环带或层状,水晶,玛瑙,每1个Si原子周围结合4个O原子，,Si,在中心,O,在四个顶角.,同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用,SiO,2,来表示,二氧 化硅的组成,表示,O,与,Si,的原子个数比,不是分子式是化学式,二氧化碳,二氧化硅,化学式,化学式的意义,通常状况下的状态,硬度,水溶性,熔沸点,二氧化硅和二氧化碳的比较,CO,2,SiO,2,表示二氧化碳分子及其组成,表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比,气态,固态,很小,很大,可溶于水,不溶于水,很低,很高,(3)性质,A、物理性质,：,与CO,2,对比,SiO,2,的化学性质（很不活泼）,高温,讨论,：初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些面？（以CO,2,为例）,1.,酸性氧化物,SiO,2,CaO=,CaSiO,3,与强碱反应生成盐和水,SiO,2,2NaOH=,Na,2,SiO,3,H,2,O,硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,（,有粘性）,SiO,2,是一种,坚硬难熔,的固体,不溶于水，纯净的二氧化硅无色透明。,（B）、化学性质：与CO,2,对比,在高温下与碳酸盐的反应,SiO,2,+Na,2,CO,3,=CO,2,+Na,2,SiO,3,高温,SiO,2,+CaCO,3,=CO,2,+CaSiO,3,高温,与HF的反应,SiO,2,4HF=,SiF,4,2H,2,O,此反应常用于雕刻玻璃,2.特性,3.某同学根据,SiO,2,既可与碱反应,也能与,氢氟酸反应,推断,SiO,2,为两性氧化物.是否正确?,想一想,2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？,1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？,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。,NaOH溶液能与玻璃中的SiO,2,反应生成Na,2,SiO,3,，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,，但是,SiO,2,不能与水直接化合成,H,2,SiO,3,，这是一个特性。,思考：刚才讲到,SiO,2,不能直接和水化合成,H,2,SiO,3,，,那怎样制备,H,2,SiO,3,呢？,(C)、二氧化硅的用途,由于SiO,2,具有优良的物理化学性能加上SiO,2,在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。,石 英 制 品,水晶,二氧化硅用来制光导纤维,光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。,酸性较弱，比碳酸的酸性还弱。,2.硅酸(H,2,SiO,3,),干燥硅胶,湿硅胶,硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,用途：,（,2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应,H,2,SiO,3,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+2H,2,O,（3）不稳定（比H,2,CO,3,稳定），受热易分解,用H,2,CO,3,可制得H,2,SiO,3,，可证明H,2,SiO,3,的酸性比H,2,CO,3,弱。,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=CO,3,2-,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,H,2,SiO,3,=H,2,O+SiO,2,（1）制取,（实验4-1）,强酸制弱酸,（2）性质：,白色胶状，难溶,（白色胶状）,弱酸性（酸性 H,2,SiO,3,H,2,CO,3,）,脱水形成,硅胶,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O=H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,用作干燥剂、吸咐剂,原理,思考与交流：,CO,2,H,2,OH,2,CO,3,，我们知道SiO,2,不能直接和水化合成H,2,SiO,3,，那怎样制备H,2,SiO,3,呢？,现象,经色逐渐消失，且有白色胶状沉淀生成,结论,难溶于水的弱酸,方程式,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,例1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（,）,A.溶解性：CO,2,H,2,CO,3,C.熔点：SiO,2,CO,2,（干冰）D.硬度：SiO,2,SiO,2,B.酸性：H,2,SiO,3,H,2,CO,3,C.熔点：SiO,2,CO,2,（干冰）D.导电能力：Si Cu,3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是(),A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液,4、要除去SiO,2,中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）,A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液,5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（）,A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.陶瓷坩埚,B,C,C,B,C,硅元素,单质硅,Si+F,2,Si+HF,Si+,NaOH,加热能与某,些非金属单,质反应（O,2,、Cl,2,）,O,2,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,二氧化硅是光导纤维,的主要原料，光导纤,维可用作通讯材料和,制造医用内窥镜等,硅可制造集成路、,太阳能电池等；硅,合金可用来制造变,压器铁芯、耐酸设,备等。,只有化合态,SiO,2,硅酸盐,C 高温,HF,无游离态,常温不活泼,归纳总结,