4[1].2硅酸盐和硅.pptx

第一节 无机非金属材料的主角________硅俊美的高山 银白的沙滩 肥沃的土壤u硅的分布与存在地壳中大部分的岩石、沙子和土壤， 是由硅的氧化物及硅酸盐 构成的，约占地壳质量的 90%以上硅的存在特点及存在形式Al-7.7%O-48.6%Si-26.3%地壳中元素质量分数你知道吗？你知道吗？硅是一种 亲氧元素 ,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅 都以化合态 存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在思考：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？u硅的原子结构硅原子的最外电子层有 4个电子 ，其原子既不易失去也不易得到电子，性质稳定，主要形成 四价 的化合物Si +14 8 42一、二氧化硅硅石 (天然 SiO2)结晶形无定形(石英晶体 )水晶玛瑙1、分类硅藻土2、二氧化硅的晶体结构、二氧化硅的晶体结构 （课本（课本 P75））SiOSiO2是由是由 Si和和 O按按 1 ：： 2的比例组成的的比例组成的 每个每个 Si接接 个个 O每个每个 O接接 个个 Si4 2 基本结构单元 晶体结构四面体 空间网状结构空间网状结构 因此性质很稳定 3、物理性质不溶于水，熔沸点比较高，硬度比较大。

4、化学性质 ---性质稳定 , 不活泼SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O（（ 1）） 是酸性氧化物是酸性氧化物Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗名水玻璃，是一种矿物胶① 与强碱生成硅酸盐和水②② 与碱性氧化物生成盐与碱性氧化物生成盐SiO2 + CaO === CaSiO3 高温高温猜一猜： 这幅彩绘和量筒上的 刻痕是怎么制作出来的呢？民间彩绘（（ 3）） 氧化性：SiO2+2C==Si+2CO↑ 高温（（ 2）） SiO2的特性的特性 ———— 与氢氟酸（与氢氟酸（ HF）反应）反应 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O *用途：雕刻玻璃用途：雕刻玻璃思考：1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含 SiO2）？2、实验室用什么材料的试剂瓶保存氢氟酸？5、用途：石英： 耐高温化学仪器 、石英电子表、石英钟；水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、高级工 艺品和眼镜片；玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品；光导纤维 （ 高性能通讯材料）、建筑材料、制晶体硅光学纤维胃镜光学纤维胃镜二、硅酸盐• 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称 。

•硅酸盐是一类结构复杂的物质， 一般都不溶于水，化学性质很稳定 页岩滑石云母白云石1、自然界中的一些硅酸盐砂岩硅酸盐矿物锆石 ZrSiO4红柱石 Al2SiO5 钙铝石榴子石Ca3Al2Si3O12镁橄榄石Mg2SiO4和田玉Ca2Mg5(OH)2(Si4O11)2 2、硅酸盐的表示方法：⑴ 盐化学式法 （表示组成简单的硅酸盐）硅酸钠： Na2SiO3硅酸钙： CaSiO3(2)盐氧化物法 （表示复杂的硅酸盐）用二氧化硅和氧化物的形式来表示其组成硅酸钠： Na2SiO3 写成： Na2O·SiO2 长石： KAlSi3O8 写成： K2O·Al2O3·6SiO2 l书写的原则：l格式： 金属氧化物 · 二氧化硅 ·水l顺序： 按 金属活动顺序表依次排列2．将滑石 [Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：3MgO·4SiO2·H2O1．将 钙铝石榴子石 (Ca3Al2Si3O12)改写为氧化物形式：３．将钠长石 (NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：3CaO·Al2O3·3SiO2Na2O·Al2O3·6SiO2硅酸钠 (Na2SiO3)1、物理性质： 无色晶体，熔点高，易溶于水，其水溶液俗称 水玻璃 （呈碱性），俗称 泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种矿物胶粘性很强2、化学性质：硅酸钠水溶液呈碱性，易吸收空气中 CO2而变质Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3(胶体） +Na2CO3因此 Na2SiO3溶液要密封保存【实验 4-2】 P77⑴ Na 2SiO3溶液（水玻璃）： 肥皂填料、木材防火、黏合剂等放入蒸馏水 放入 Na2SiO3饱和溶液现象结论3、硅酸钠（ Na2SiO3）的应用⑵ 制备硅酸燃烧 无明火，不燃烧Na2SiO3不易燃烧，可作防火剂硅酸（ H2SiO3）1、制备【实验 4-1】 P76 试管中取 3～ 5 mL Na2SiO3溶液，滴入 1～ 2滴酚酞，逐滴加入稀 HCl，边加边振荡。

静置，观察现象现象化学方程式离子方程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ 强酸制弱酸酸性：硅酸＜碳酸2、化学性质H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2OH2SiO3=SiO2+H2O△△⑴ 弱酸性（很弱）：⑵ 不稳定性：3、用途硅胶可作干燥剂和催化剂载体硅酸胶体 → 硅酸凝胶 → 硅酸干凝胶 “ 硅胶 ”Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体） +Na2CO3三、传统的三大硅酸盐产品1、陶瓷2、水泥3、玻璃使用量最大的无机非金属材料、陶瓷、水泥、玻璃• 产品成分：复杂，主要是硅酸盐• 制造原料：黏土• 生产条件：高温烧结陶瓷陶器炻器汝哥钧定瓷器官古代制陶过程水泥主要原料主要设备主要成分性质应用粘土石灰石石膏水硬性水泥回转窑3CaO·SiO22CaO·SiO2 3CaO·Al2O3水泥沙浆混凝土世界第一大坝 —— 长江三峡大坝使用水泥将达 1.082×1010kg水 泥 电 阻 水泥玻璃主要原料主要设备主要成分玻璃窑中发生的主要反应纯 碱石灰石石 英 玻璃窑 Na2SiO3CaSiO3SiO2 玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。

原料都有含硅元素的物质，产品都含有硅酸盐，且都是混合物具有特殊功能的含硅的物质• 硅与碳的化合物碳化硅 (SiC，俗称金刚砂 )，具有金刚石结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料；• 含 4％硅的 硅钢 具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯；• 人工合成的硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶，在 -60～ 250°C仍能保持良好的 弹 性，用于制造火箭、 导弹 、 飞 机的零件和 绝缘 材料等；• 人工制造的分子 筛 （一种具有均匀微孔 结构的 铝 硅酸 盐 ），主要用作吸附 剂 和催化剂 硅橡胶电缆四、硅单质1、分类： 单质硅有晶体和无定形两种2、物理性质： 晶体硅的结构类似于金刚石，是 带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（ 1410°C）、硬度高、有脆性3、化学性质：Si + 4HF = SiF4 ↑ + 2H2 ↑Si + 2F2 = SiF4 ↑Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3+2H2↑⑴ 常温下，硅的化学性质不活泼除氟气，氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质反应：⑵ 加热的条件下，硅能与一些非金属反应：Si +O2=SiO2Si+2Cl2= SiCl4Si +C==SiC △△高温4、单晶硅的主要用途⑴ 用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件⑵ 制造太阳能电池１ .水玻璃不具备的用途是 （ ） A.耐酸水泥掺料； B.木材防腐剂；C.食品添加剂； D.建筑材料黏合剂。

２ .下列工业生产，用石灰石作为原料的（ ） ① 用海水为原料生产镁， ② 制硅酸盐水泥， ③ 制普通玻璃， ④ 冶炼生铁， ⑤ 制漂白粉A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③⑤ 　 D.①②③④巩固练习ＣＡ 3、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4、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ）A.稳定性： CO2 > SiO2 B.酸性： H2SiO3 > H2CO3C.熔点： SiO2 > CO2（干冰） D.导电能力： Si > Cu5、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.氢氟酸 D.碳酸钠溶液6、要除去 SiO2中的 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7、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ）A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.陶瓷坩埚BCCBC。