無機非金屬材料的主角硅ppt課件

1,2,3,4,5,F-117是一種單座戰(zhàn)斗轟炸機。設(shè)計目的是憑隱身性能，突破敵火力網(wǎng)，壓制敵方防空系統(tǒng)，摧毀嚴密防守的指揮所、戰(zhàn)略要地、重要工業(yè)目標，還可執(zhí)行偵察任務(wù)，具有一定空戰(zhàn)能力。,6,無機非金屬材料的主角 硅,7,硅和碳一樣,其原子既不易失去又不易得到電子,主要形成四價的化合物.,碳是構(gòu)成有機物的主要元素,硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素,硅的原子結(jié)構(gòu),8,思考:硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,那么硅在自然界中是否有游離態(tài)的存在呢?,硅是一種親氧元素,在自然界中它總是與氧相互化合的(與碳不同),存在形式：,氧化物 硅酸鹽,9,一、二氧化硅和硅酸,俗名:硅石(晶體和無定型),思考:C、Si的原子結(jié)構(gòu)相似，形成的氧化物CO2、 SiO2性質(zhì)相差很大呢？,1、二氧化硅,10,SiO4四面體結(jié)構(gòu),空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了SiO2具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì),11,思考:根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請你分析以下問題： SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？ SiO2這些性質(zhì)是由什么決定的？,物理性質(zhì):_,硬度大、熔點高、難溶于水,化學(xué)穩(wěn)定性:_,很穩(wěn)定,12,SiO2的的化學(xué)性質(zhì),1)、與氫氟酸反應(yīng),SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O,（刻蝕玻璃）,2）、與堿性氧化物反應(yīng),化學(xué)性質(zhì)很不活潑，氫氟酸（ HF）是唯一可以與之反應(yīng)的酸。,思考:試寫出SiO2與氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式,13,3)、與強堿反應(yīng),SiO2 2NaOHNa2SiO3H2O,SiO2 2OHSiO32H2O,思考:1、 SiO2屬于哪種類型的氧化物？ 2、為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？,因為堿液會跟玻璃塞中的SiO2反應(yīng)，生成的硅酸鹽會把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。,14,均屬于酸性氧化物,CO2 CaOCaCO3,CO2 2NaOH Na2CO3+H2O,SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O,CO2 H2OH2CO3,不反應(yīng),SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,不反應(yīng),15,用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。,16,自然界中含SiO2的物質(zhì),沙粒,石英:結(jié)晶的二氧化硅，石英中無色透明的晶體就是通常所說的水晶。,水晶,17,瑪瑙:含有雜質(zhì)的水晶,18,2.硅酸（H2SiO3),很弱的酸，溶解度很?。ㄋ嵝员忍妓徇€弱）,思考：如何制得硅酸？能用SiO2與水反應(yīng)制得嗎？為什么？,由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應(yīng)制得的。,19,實驗4-1,溶液呈紅色,加入鹽酸溶液紅色變淺并接近消失時,有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生.,硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應(yīng)制得的。,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl,硅酸的化學(xué)性質(zhì): 1）、不穩(wěn)定性： H2SiO3 = SiO2 + H2O,20,用途：見書P76,2）、弱酸性： H2SiO3 +2NaOH=Na2SiO3 +H2O Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3,21,1.下列說法正確的是( ) A.二氧化硅溶于水顯酸性 B.二氧化碳通入水玻璃(Na2SiO3的水溶液)可以得到硅酸. C.因為高溫時,二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強. D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸,B,練習(xí)：,22,2.硅酸鈉溶液俗稱水玻璃,呈堿性.下列物質(zhì)中,能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放的是( ) A.濃硫酸 B.水玻璃 C.氫氟酸 D .苛性堿,A,3.下列物質(zhì)中能跟SiO2發(fā)生反應(yīng)的是( ) A. 鹽酸 B. 硝酸 C. 硫酸 D. 燒堿溶液,D,4.光纖通訊是光作為信息的載體,讓光在光導(dǎo)纖維中傳輸,制造光導(dǎo)纖維的基本原料是( ) A 、銅 B 、鋼 C 、 石英 D、 鋁,C,23,5.除去二氧化硅固體中混有的CaCO3固體,方法正確的是( ) A 、加水,過濾 B、 加熱 C 、加鹽酸,過濾 D、 加NaOH溶液,過濾,C,6.將過量的CO2分別通入(1)CaCl2溶液(2)Na2SiO3溶液(3)Ca(ClO)2溶液(4)飽和Na2CO3溶液.最終溶液中有白色沉淀的是( ) A、 (1)(2)(3)(4) B 、(2)(4) C、(1) (2)(3) D、(2)(3),B,24,3、硅酸鹽,硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。,硅酸鹽的特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、一般不溶于水、化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,最簡單的硅酸鹽： 硅酸鈉（Na2SiO3),其水溶液俗稱水玻璃， 用途：制備硅膠和木材防火劑,25,實驗42,燃燒,幾乎不燃燒,Na2SiO3水溶液具有阻燃作用,水溶液不具有阻燃作用,26,硅酸鹽常用氧化物的形式表示其組成，其表示順序一般為：活潑金屬氧化物.較活潑金屬氧化物.二氧化硅.水 例: Na2SiO3的氧化物形式:Na2O . SiO2,練習(xí):用氧化物的形式表示硅酸鹽 1、石棉：CaMg3(SiO3)4 2、鉀長石：K2Al2(SiO3)4 . 2SiO2 3、鈉長石：Na2Al2(SiO3)4 . 2SiO2 4、高嶺土： Al2(Si2O5)(OH)4,27,傳統(tǒng)硅酸鹽材料: 1.玻璃,（1）含有Na2SiO3,CaSiO3和 SiO2 ，主要成分是SiO2，玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定熔點.,（2）原料：石灰石，純堿，石英,（3）反應(yīng)原理：,28,29,2.水泥,（1）原料：石灰石，黏土，（石膏）,（2）主要成分,（3）特性：水硬性，吸水性強,30,31,3.陶瓷,主要原料：黏土 Al2O3·2SiO2·2H2O,32,人面魚紋盆,33,34,35,具有特殊功能的含硅物質(zhì),碳化硅（金剛砂）,36,硅鋼 導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯,37,硅橡膠,38,分子篩,具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽,39,生物陶瓷:人造骨,40,二、硅,硅有晶體硅和無定形硅兩種。 晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、熔點、沸點都很高，硬度大的固體。,導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。,常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑,物理性質(zhì),41,42,2）、化學(xué)性質(zhì)：,不活潑,常溫下,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4 +2H2,Si+ 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2,注：其它氧化劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。,43,加熱時：與某些非金屬反應(yīng),3）、工業(yè)制粗硅：,粗硅提純,Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2=Si+4HCl,44,練習(xí)： 1、高嶺土的組成可表示為Al2(Si2OX)(OH)Y，其中x、y的數(shù)值分別為 A、7，2 B、5，4 C、6，3 D、3，6 2能用來鑒別硅酸鈉、碳酸鈉、硝酸鈉三種無色溶液的一種試劑是 A、石蕊試液 B、氫氧化鈉溶液 C、氯化鋇溶液 D、鹽酸,45,3、SiO2+3C = SiC+2CO反應(yīng)中，還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為 A、35 B、13 C、12 D、21 4、生產(chǎn)水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是 A、黏土 B、石灰石 C、純堿 D、石英5、下列物質(zhì)中，主要成分不是SiO2的是 A、金剛砂 B、瑪瑙 C、水晶 D、石英 6、地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是 A、熔點很高 B、與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸 C、可與燒堿反應(yīng)生成鹽 D、堅硬,46,作業(yè)：習(xí)案：作業(yè)（十一）,47,