第一节 无机非金属材料的主角-硅.ppt
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1、1,无机非金属材料的主角 _硅,一.硅的概况 1.在地壳中含量第二 : 氧 硅 铝 铁 2.存在:没有游离态,只有化合态(主要以氧化物和硅酸盐的形式存在) 3.分布:自然界中分布广泛,是构成矿物和岩石的基本元素。(如图),3,4 、硅的原子结构,硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物.,碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石和许多矿物的主要元素,二、二氧化硅和硅酸,硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同),存在形式:,氧化物 硅酸盐,1.二氧化硅(SiO2),石英晶体是结晶的SiO2,无色透明的叫做水晶,具有彩色环带状或层状的叫玛瑙,7,玛 瑙,水
2、晶,SiO4四面体结构,网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质,2.SiO2的结构,用途:制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。,10,物理性质:_,化学稳定性:_,硬度大、熔点高、难溶于水 纯净的SiO2晶体无色透明,很稳定,根据SiO2的存在和应用,请你分析以下问题: SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2这些性质是由什么决定的?,3.二氧化硅的化学性质,与碱性氧化物反应,(1)酸性氧化物:,与强碱反应: SiO2 + 2NaOH= Na2SiO3+H2O,想一想CO2的性质,SiO2 2OHSi
3、O32H2O,(除氢氟酸外不与其它任何酸作用),与氢氟酸( HF )作用: SiO2 + 4HF= SiF4 +2H2O,高温时:,想一想:为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?,因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应,生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。,二氧化硅与二氧化碳的比较,均属于酸性氧化物,CO2 CaOCaCO3,CO2 2NaOH Na2CO3+H2O,SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O,CO2 H2OH2CO3,不反应,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,不反应,2.硅酸(H2SiO3),很弱的酸(酸性比碳酸还弱) 溶解度很小,如何制得硅
4、酸?能用SiO2与水反应制得吗?为什么?,由于SiO2不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。,实验4-1,溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时,有透明的硅酸凝胶产生.,硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。,H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3+2H2O,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3,(1)硅酸酸性比碳酸还弱,往可可溶性 硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体可 制备硅酸,(2)与碱的反应,(3)热稳定性,用途:硅酸凝胶经脱水后得到多孔的硅胶,可以作催化剂载体和干燥剂,练习:,1.下列说法正确的是( ) A.二氧化硅溶于水显酸性 B
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