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1、第一节无机非金属材料的主角硅(第2课时),第四章 非金属及其化合物,http:/,二、硅酸盐,结构复杂,一般不溶于水,化学性质很稳定,1、最简单的硅酸盐:硅酸钠(Na2SiO3)其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。还可以作为矿物胶。,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。,http:/,实验4-2,当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,(制备木材防火剂的原料),硅酸盐的丰富性和多样性(阅读P77),科学视野,http:/,1)玻璃:,普通玻璃:以纯碱、石灰石和石英 为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融制得。,(Na2CO3),(SiO2)
2、,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2OCaO6SiO2),2、硅酸盐工业,有关反应化学方程式:,高温,高温,http:/,2)水泥:,以黏土和石灰石为主要原料,经研磨、混合后在水泥回转炉中煅烧,再加入适量石膏,研磨稀粉就得到水泥。石膏作用是调节水泥硬化速度。,http:/,3)陶瓷:(传统硅酸盐陶瓷),主要原料:粘土;经高温烧结而成。日用器皿、建筑饰材、卫生洁具,http:/,人面鱼纹盆,http:/,具有特殊功能的含硅物质:,a、碳化硅(SiC俗称金刚砂),具有金刚石的结构。硬度很
3、大,用作砂纸、砂轮的磨料。,b、硅 钢(铁合金)导磁性良好,用作变压器铁芯。,http:/,硅橡胶:,分子筛:,具有均匀微孔结构的铝硅酸盐。,http:/,生物陶瓷,人造骨,科学视野,(阅读p79),http:/,例如:Na2SiO3:Na2OSiO2,Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O32SiO22H2O,Ca(Al2Si3O10)3H2O KAlSi3O8,钙沸石,正长石,(高岭石),3、硅酸盐组成的表示: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。,CaOAl2O33SiO23H2O,K2OAl2O36SiO2,(活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧
4、化硅水),http:/,三.硅单质(晶体硅是良好的半导体材料),http:/,1、硅的存在和状态:,(1)在自然界中硅元素只有化合态,无游离态;(2)与碳相似,单质硅也有晶体硅和无定型硅。,2、物理性质:,单质硅是灰黑色,有金属光泽、硬而脆的固体,熔沸点较高。,http:/,3、化学性质:,不活泼,(1)常温下:,Si+4HF=SiF4+2H2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,注:与酸(除HF)不反应,其它氧化剂,如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。,(2)加热时:与某些非金属反应。,Si+O2=SiO2,4、用途:半导体材料,Si+2F2=SiF4,
5、http:/,5、工业制粗硅:,SiO2+2C=Si+2CO,高温,粗硅提纯:,Si+2Cl2=SiCl4,高温,SiCl4+2H2=Si+4HCl,高温,阅读:硅的用途(P79P80),http:/,2要除去SiO2中混有的少量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,B,1.将过量的CO2分别通入:CaCl2溶液;Na2SiO3溶液;Ca(OH)2溶液;饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是()A B C D,B,http:/,3下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是 ASiO2+2C=Si+2CO BSiO2+2NaOH=Na2SiO3+
6、H2O CSiO2+4HF=SiF4+2H2O DSiO2+CaCO3=CaSiO3+CO24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.HF氢氟酸 D.碳酸钠溶液,B,C,http:/,6制造光导纤维的主要原料是 A晶体硅 B二氧化硅 C 石墨 D硅酸钠7下列叙述正确的是 A自然界存在大量单质硅 BSiO2 与任何酸都不起反应 C光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输 DSiO2 的化学性质活泼,能与很多物质发生化学反应,B,C,http:/,SiO2+2 NaOH=Na2SiO3+H2O,Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2+H2O,+,4e-,Si+2H2O=SiO2+2H2,Si+2NaOH+H2O=2Na2SiO3+2H2,硅与氢氧化钠溶液反应实质:,若要标出电子转移的方向和数目,反应中生成的水不能约去:,http:/,