《无机非金属材料的主角-硅》课件.ppt
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复习一 无机非金属材料——硅Si-26.30%学习目标v掌握硅的性质及化学方程式v掌握二氧化硅的性质及化学方程 式v了解硅酸盐的性质及用途硅的存在与分布存在： 硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（ 以氧化物和硅酸盐的形式存在）分布：自然界中分布广泛是构成矿物和岩石的本元素 硅的广泛存在硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电 子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物．CSi碳是构成有机物 的主要元素硅是构成岩石和许 多矿物的主要元素从原子结构认识硅C(碳)Si (硅) Ge(锗)Sn (锡)Pb (铅)2、化学性质：在常温下，硅的化学性质可归纳为“亲氟亲碱”即常温下可以和F2、HF、NaOH溶液反应，但与O2、Cl2、H2SO4、HNO3都不反应，所以常温下硅单 质的化学性质不活泼Si + O2 === SiO2Si + Cl2 === SiCl4Si+F2 = SiF4Si+HF = SiF4↑ + H2↑Si+2NaOH+H2O = NaSiO3+ 2H2↑常温下加热时硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，熔点高硬度大1、物理性质：3、制法SiO2 + 2C === Si + 2CO↑高温硅单质4.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,硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土水晶玛瑙二、 二氧化硅（ SiO2 ）1、存在:硅石无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。
结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合 硅原子——二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示 二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式[SiO4]四面体结构立体网状结 构决定了 SiO2具有优 良的物理和 化学性质2、结构3、二氧化硅的化学性质1、具有酸性氧化物的通性SiO SiO2 2＋＋ 2NaOH =2NaOH = NaNa2 2SiOSiO3 3＋＋HH2 2OO （其溶液俗称水玻璃，有粘性） 高温高温SiOSiO2 2＋＋ CaOCaO CaSiOCaSiO3 3SiOSiO2 2＋＋ 4HF =4HF = SiF4↑＋2H2O2 2、、 特性特性 与与氢氟酸氢氟酸HFHF反应反应实验室盛装NaOH溶 液的试剂瓶用橡胶塞 而不用玻璃塞？此反应常用于雕刻玻璃3 3、、 弱氧化性：弱氧化性： SiOSiO2 2+2C = Si+2CO高温高温注意：注意：SiOSiO2 2不溶于水不溶于水4 、在高温下与碳酸盐的反应SiO2 + Na2CO3 == CO2 + Na2SiO3高温SiO2 + CaCO3 == CO2 + CaSiO3高温这是工业上制玻璃的两个主要反应硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。
三、 硅酸（ H2SiO3 ）二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （胶体）+2NaClSiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3↓Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓ 向Na2SiO3溶液中通如CO2也可生成H2SiO3硅酸不稳定，受热易分解H2SiO3 = SiOSiO2 2+ H H2 2OO四、硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定硅酸钠（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是由硅、氧和金属组成的化合物的总称2、硅酸盐组成表示硅酸钠（Na2SiO3)镁橄榄石（Mg2SiO4）钙沸石Ca(Al2Si3O10) ·3H2O活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2ONa2O ·SiO22MgO ·SiO2CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O练习A、 B、C、D、E 、代表单质或化合物，他们之间的转化 关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单 质，其晶体结构与金刚是相似A+E加碳 高温BC加氧化钙 高温D+H2O加NaOH请填空：1、形成单质A的原子结构示意图 —— 它的最高化合 价为—— 2、B的化学式 —— B和碳反应生成A和E的化学方程式——3、C的化学式为—— D的化学式为——+4SiO2 SiO2SiO2＋＋2C == 2C == Si+COSi+CO↑ ↑CaSiO3CaSiO3Na2SiO3Na2SiO3。
