412无机非金属材料的主角硅时.pptx

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,2019/12/3,#,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,第二课时,从古到今，人类创造性的生产出了几大类硅酸盐产品,陶瓷、玻璃、水泥等，它们是使用量最大的无机非金属材料。,硅酸盐产品,一、硅酸盐,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,。,硅酸盐是一类结构复杂的物质，,一般都不溶于水，化学性质很稳定,。,硅酸盐组成的表示方法,硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,盐化学式法（,Na,2,SiO,3,）,用氧化物的形式表示（,Na,2,O,SiO,2,）,活泼金属氧化物,较活泼金属氧化物,二氧化硅,水,写对应氧化物,金属氧化物二氧化硅水（,金属按活动顺序表,）,用,“,”,隔开,按原子个数比配置,分数化整,注意：,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。,拆分步骤,练,习,长,石,盐化学式法：,KAlSi,3,O,8,用氧化物的形式表示：,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,盐化学式法：,Mg,2,SiO,4,用氧化物的形式表示：,2MgO,SiO,2,镁橄榄石,盐化学式法：,Al,2,SiO,5,用氧化物的形式表示：,Al,2,O,3,SiO,2,盐化学式法：,用氧化物的形式表示：Ca,3,Al,2,Si,3,O,12,3Ca0Al,2,O,3,3SiO,2,红柱石,钙镁石榴子石,最简单的硅酸盐,-,硅酸钠,硅酸钠的水溶液俗称,_,，又称,_,可用作肥皂填料、黏胶剂、制备,_,及木材防火剂等。,水玻璃,泡花碱,硅胶,二、硅酸钠,(,Na,2,SiO,3,),1,、物理性质：,无色晶体，熔点高，易溶于水，,其水溶液俗称,水玻璃,（呈碱性）,2,、化学性质：,硅酸钠水溶液呈碱性，易吸收空气中,CO,2,而变质,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,（硅酸的制备）,因此,Na,2,SiO,3,溶液要密封保存,3,、用途：,木材防火、黏胶剂等,不作处理,放入蒸馏水,放入,Na,2,SiO,3,饱和溶液,现象,结论,水分蒸发,后就燃烧,水分蒸发,后不燃烧,滤纸易燃烧,Na,2,SiO,3,可,作防火剂,实验,4-2,滤纸易燃烧,立即燃烧,1,、玻璃,生产原理：,纯碱、石灰石和石英,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,高温,玻璃的生产原料：,普通玻璃的成分：,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,和,SiO,2,组成的混合物。,或,Na,2,OCaO6SiO,2,；,玻璃无固定的熔沸点，,在一定温度范围内软化。,玻璃的性能：,生产过程：,黏土和石灰石。,两磨、一烧。,研磨煅烧再磨成细粉；,硅酸三钙,(,3CaOSiO,2,),硅酸二钙,(,2CaOSiO,2,),混合物,铝酸三钙,(,3CaOAl,2,O,3,),水泥的生产原料：,普通硅酸盐水泥的成分：,2,、水泥,3,、陶瓷：,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。,家用陶瓷,玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点：,都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅元素的物质，产品都含有硅酸盐，且都是混合物,具有特殊功能的含硅的物质,硅与碳的化合物,碳化硅,(,SiC,，俗称,金刚砂,),，具有金刚石结构硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料；,含,4,硅的,硅钢,具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯；,人工合成的,硅橡胶,是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶，在,-60,250,C,仍能保持良好的弹性，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等；,人工制造的,分子筛,（一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐），主要用作吸附剂和催化剂。,硅橡胶电缆,硅（,Si,）,硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,1,、灰黑色，有金属光泽，硬而,脆的固体,2,、熔、沸点高、硬度大,3,、晶体硅是良好的半导体,常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。,物理性质：,化学性质：,1,、与氟气反应：,2,、与氢氟酸反应：,3,、与强碱溶液反应：,4,、与氯气反应：,5,、与氧气反应,Si+2F,2,=,SiF,4,Si+4HF,=,SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O,=,Na,2,SiO,3,+2H,2,Si+2Cl,2,=,SiCl,4,Si+O,2,=,SiO,2,常温,化学性质,制法,SiO,2,+2C=Si+2CO,高温,工业上：,SiO,2,粗硅,SiCl,4,Si,+C +Cl,2,精馏,+H,2,高温,高温,高温,SiO,2,+2C=2CO,+Si(,含杂质的粗硅,),Si+2Cl,2,=SiCl,4,生成的液态,SiCl,4,经精馏、除硼、砷等，再用,H,2,还原,SiCl,4,+2H,2,=4HCl+Si(,纯度高的多晶硅,),高温,高温,高温,用途,晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的,半导体材料,信息技术的关键材料。,1,、用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,2,、制造太阳能电池,3,、制造合金，如含硅,4%,的钢磁铁性好，制造变压器铁芯；含硅,15%,的钢有良好的耐酸性等,