第一节 无机非金属材料的主角---硅h(上课).ppt
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1、,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。,硅元素(silicon)在地壳中的含量,非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角_硅,从原子结构角度认识硅,共同点:既不易失去电子,也不易得到电子,主要形成四价化合物。,C,Si,CO2 H2CO3 Na2CO3 CaCO3,SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3,不同点:碳在自然界中有单质存在,硅则与氧化合,只有化合态(二氧化硅、硅酸盐),结论:碳化学性质比硅稳定,硅有亲氧性;,碳-统治了有机界:碳是构成有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界:硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,资料卡片
2、: 在25和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ。放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。,硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在氧化气氛包围的地球上,硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。,思考:阅读资料卡片,比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式?,?,讨论:阅读课本P74-75页试画出由硅石开始的树状分类图。,硅石,结晶形(石英),无定形(硅藻土),水晶,玛瑙,一、二氧化硅(silicon dioxide),水 晶,玛 瑙,光导纤维,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用光
3、导纤维做 无开刀手术,光导纤维手术头灯,光导纤维,石英坩埚,二氧化硅的用途,制晶体硅,石英坩埚,光导纤维,石英手表,玻璃仪器,耐磨器皿,SiO2,精密仪器轴承,一、二氧化硅(silicon dioxide),请根据SiO2的存在和应用思考:,二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的?,结构与性质的关系:SiO2的立体网状结构,物理性质:熔点高,硬度大的固体 不溶于水,纯净的SiO2晶体无色透明,二氧化硅,二氧化硅的晶体结构示意图,可见Si、O个数比为,SiO2,1:2,Si,O,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为什
4、么吗?,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起。,(1)、具有酸性氧化物的通性,与强碱反应生成盐和水,与碱性氧化物反应生成盐,(有粘性,其溶液俗称水玻璃),SiO2 + H2O,(2)与氢氟酸反应(特性),你知道吗? 如何在玻璃上雕刻?这门工艺和我们化学有什么深厚的合作关系?,与其它酸不反应(H2SO4、HNO3、HCl),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。,(3)弱氧化性,工业上用此反应制备粗硅,这就是“从沙滩到用户”!,高温,电炉,二、硅酸(H2SiO3),实验4-1:向Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。
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