无机非金属材料的主角—硅全节课件VIP专享VIP免费

第一节无机非金属材料的主角——硅Si-26.30%硅在地壳中含量第二，硅的氧化物及硅酸盐构成的岩石、沙子和土壤，约占地壳的90％以上。硅的存在与分布存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。图4-1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碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强Si无单质状态化合态：硅的氧化物和硅酸盐结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土水晶玛瑙一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)存在:天然的SiO2称为硅石硅石无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙天然水晶紫水晶蔷薇石英茶晶黄水晶天然玛瑙每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SiO2的用途现代通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯光导纤维水晶玛瑙①①制光导纤维制光导纤维②②石英玻璃制化学仪器石英玻璃制化学仪器③③制石英表、石英钟制石英表、石英钟④④水晶制光学仪器和工艺品水晶制光学仪器和工艺品⑤⑤玛瑙制精密轴承和装饰品玛瑙制精密轴承和装饰品(3)(3)二氧化硅的用途二氧化硅的用途物理性质:_____________________________化学稳定性:_________________________通常条件下，很稳定硬度大、熔点高、难溶于水二氧化碳CO2二氧化硅SiO2化学式的意义状态硬度熔沸点相同点表示二氧化碳分子及其组成表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比气态固态很小很大能溶于水不溶于水很低很高(4)二氧化硅的物理性质都属酸性氧化物水溶性•什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面（以CO2为例）与水、碱、碱性氧化物反应(5)二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）①具有酸性氧化物的通性与强碱反应生成盐和水SiOSiO22＋＋2NaOH=2NaOH=NaNa22SiOSiO33＋＋HH22OO硅酸钠硅酸钠与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃）高温高温SiOSiO22＋＋CaOCaOCaSiOCaSiO33设疑:实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其它溶液的试剂瓶有何不同？为什么？实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。③在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性SiO2+2C＝高温Si+2CO↑SiO2+2Mg高温＝Si+2MgOSiOSiO22＋＋4HF=4HF=SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃②②特性特性与氢氟酸与氢氟酸HFHF反应反应思考:实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？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。二氧化硅的危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。熔点高，硬度大，难溶于水。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。1.二氧化硅的物理性质二氧化碳CO2二氧化硅SiO2状态气态固态熔沸点硬度熔沸很低熔点高，硬度大水溶性能溶于水不溶于水化学性质与酸——用途人工降雨，灭火,饮料等P75,图4－5与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应SiOSiO22＋＋CaO=CaO=CaSiOCaSiO33高温高温2.二氧化硅和二氧化碳的性质比较思考为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？是结构上的不同SiO二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构思考二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现象结论方程式①滴入酚酞溶液呈红色①Na2SiO3溶液呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl实验探究②滴...