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文档简介
章非金属及其化合物章1第一节无机非金属材料的主角----硅你知道美国的硅谷吗?Siliconvally第一节无机非金属材料的主角你知道美国的硅谷吗?Silico2Si元素在地壳中的含量排在第几位?Si元素在地壳中的含量排在第几位?3在地壳中硅的含量为26.3%,仅次于氧。硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中,硅一直扮演中主要角色在地壳中硅的含量为26.3%,仅次于氧。4高中化学必修一硅课件5碳及其重要化合物碳及其重要化合物6碳单质1、碳的同素异形体的结构金刚石石墨C60碳单质1、碳的同素异形体的结构金刚石石墨C607109º28'金刚石是一种具有空间网状结构的晶体,在晶体中,每个碳原都被相邻的4个碳原子包围,处于4个碳原子的中心,以共价键与4个碳原子结合。成为正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。金刚石的熔点(>3550℃)和沸点(4827℃)都很高,硬度很大。金刚石109º28'金刚石是一种具有空间网状结构的晶8------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------120º共价键范德华力石墨石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。熔沸点高---------------91、可燃性:
C+O2====CO2
2C+O2(不足)==2CO点燃点燃2、还原性:
C+2CuO==2Cu+CO2
C+H2O
==
CO+H2(水煤气)
2、化学性质C+4HNO3(浓)=CO2
↑+4NO2
↑+2H2OC+2H2SO4(浓)=CO2
↑+2SO2
↑+2H2O2C+SiO2==2CO↑+Si高温C+CO2==2COΔ高温ΔΔ高温1、可燃性:点燃点燃2、还原性:2、化学性质C+4HN10碳的化合物碳的化合物11一氧化碳(1)物理性质(2)化学性质1、可燃性:2CO+O2====2CO2(用点燃方法除CO)点燃2、还原性:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2(炼铁)CuO+CO==Cu+CO23、毒性无色无味,难溶于水,有毒CO+H2O=CO2+H2高温尾气点燃处理、用气囊收集4、检验:灼热的氧化铜、澄清石灰水一氧化碳(1)物理性质(2)化学性质1、可燃性:2CO+12.二氧化碳(2)化学性质(1)物理性质氧化性:CO2+C==2CO
CO2+2Mg==2MgO+C点燃酸性氧化物:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=2NaHCO3无色无味,无毒,不支持燃烧CO2过量:CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3CO2不足量:CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3.二氧化碳(2)化学性质(1)物理性质氧化性:CO2+13将足量二氧化碳不断氢氧化钠、氢氧化钡、偏铝酸钠溶液中通入氢氧化钠溶液中:CO2+2OH-=CO32-+H2OCO2+CO32-+H2O=2HCO3-通入氢氧化钡溶液中:CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2OCO2+BaCO3+H2O=Ba2++2HCO3-通入偏铝酸钠溶液中:CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-CO2+CO32-+H2O=2HCO3-高中化学必修一硅课件14(3)制法①
工业制法CaCO3
CaO+CO2②实验室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(4)检验:澄清石灰水高温(3)制法①工业制法CaCO315原子结构思考1: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?Si最外层电子数是4,碳也是。思考2:碳、硅原子主要显几价?正四价(+4价)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Si在自然界中没有游离态的形式存在原子结构思考1:硅原子最外层电子数是多少?我们很熟悉的哪种元16二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石。是一种坚硬难熔的固体。硅石硅矿山二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中17(1)存在形式:一、二氧化硅SiO2地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的 ,其存在形态有 和 12%结晶型无定形(1)存在形式:一、二氧化硅SiO2地球上存在的天然18结晶形(石英晶体)无定形——硅藻土水晶玛瑙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结晶形(石英晶体)水晶1、二氧化硅(SiO2)(1)存在19水晶晶体二氧化硅水晶晶体二氧化硅20玛瑙玛瑙玛瑙玛瑙21坚硬难熔的固体,熔沸点比较高,不溶于水,硬度比较大。2.物理性质坚硬难熔的固体,2.物理性质22二氧化碳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二氧化硅与二氧化碳的物理性质对比
都属酸性氧化物水溶性二氧化碳CO2二氧化硅SiO2化学式状态23活动与探究为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别?是结构上的不同活动与探究为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差24SiO二氧化硅的晶体结构示意图3.结构.SiO2原子晶体SiO二氧化硅的晶体结构示意图3.结构.SiO225SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是正四面体的空间网状结构,因此性质很稳定SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是正四面体的空间网状结26高中化学必修一硅课件27实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为什么吗?实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为284、化学性质(不活泼):(a)常温与氢氟酸(SiO2很不活泼,HF是唯一能跟其反应的酸)4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2,所以可以用HF来刻蚀玻璃SiO2不溶于水,不与水反应视频4、化学性质(不活泼):(a)常温与氢氟酸(SiO2很不活泼29SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2高温(b)酸性氧化物的特性:①与碱性氧化物反应②与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O③与某些盐反应:SiO2+CaO==CaSiO3高温(有粘性,其溶液俗称水玻璃)高温SiO2既能跟酸反应,又能跟碱反应,但不是两性氧化物注意:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO230二氧化硅(SiO2)二氧化(CO2)物理性质熔沸点高、硬度大熔沸点低硬度小与水反应
与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应
与碳反应高温高温高温不反应CO2+H2O=H2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3CO2+CaO=CaCO3SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应SiO2+2C==Si+2COCO2+C==2CO二氧化硅(SiO2)二氧化(CO2)物理性质熔沸点高、硬度大31练习下列几种物质其主要成分不是二氧化硅的是()①红宝石②玛瑙③钻石④石英晶体⑤硅石⑥水晶⑦大理石⑧金刚砂⑨硅藻土⑩光导纤维①③⑦⑧练习下列几种物质其主要成分不是二氧化硅的是(325、用途由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然界的广泛存在,因此从古到今都被人类广泛地应用。5、用途由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然33①制光导纤维②石英玻璃制化学仪器③制石英表、石英钟④水晶制光学仪器和工艺品⑤玛瑙制精密轴承和装饰品①制光导纤维34石英制品石英制品35用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做光导纤维手术头灯通信用光缆光学纤维胃镜36水晶石英、玛瑙水晶石英、玛瑙37二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等,光纤通讯的优点就是通信容量大,一对光纤上可同时传送3万门电话。二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光38现象结论反应式
P76实验4-1观察现象并填写下表滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消失,并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl二.硅酸(H2SiO3)制备:可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与酸反应
现象结论反应式P76实验4-1观察现象并填写392、用H2CO3也可制得H2SiO3,可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3(胶体)Na2SiO3+H2O+CO2(适量)==Na2CO3+H2SiO3(胶体)一、制备方法1、可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与酸反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaClSiO32-+2H+==H2SiO3(胶体)2、用H2CO3也可制得H2SiO3,可证明H2SiO340硅酸是一种白色粉末状的固体,它的溶解度小;是一种弱酸,不能使指示剂变色2、物理性质硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为“硅胶”。硅酸是一种白色粉末状的固体,它的溶解度2、物理性质硅酸凝413、硅酸化学性质
①与强碱发生中和反应
②不稳定(比H2CO3稳定),受热易分解H2SiO3==H2O+SiO2ΔH2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O3、硅酸化学性质②不稳定(比H2CO3稳定),受热易分解42三、硅酸盐1.含义:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称硅酸盐结构复杂的固态化合物,一般都不溶于水。三、硅酸盐1.含义:硅酸盐是由硅、氧和金硅酸盐结构复杂的固态43最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),俗称泡花碱;其水溶液俗称为水玻璃,可用作肥皂填料、木材防火剂等。放入蒸馏水现象结论水份蒸发后燃烧放入Na2SiO3溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后,失去防火作用防火效果好用作防火剂P77实验4-22、硅酸钠Na2SiO3最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),俗44花岗岩花岗岩45长石长石46云母石云母石47滑石滑石48石棉石棉49高岭土高岭土50粘土粘土513硅酸盐的表示方法——用氧化物的形式表示
氧化物的顺序:低价金属氧化物→高价金属氧化物→二氧化硅→水3硅酸盐的表示方法——用氧化物的形式表示氧化物的顺序:52用氧化物形式表示硅酸盐的组成①硅酸钠Na2SiO3______________
②硅酸钙CaSiO3______________③高岭石Al2(Si2O5)(OH)4_____________④正长石KAlSi3O8___________________Na2O•SiO2Al2O3•2SiO2•2H2OK2O•Al2O3•6SiO2CaO·SiO2用氧化物形式表示硅酸盐的组成①硅酸钠Na2SiO3_53练习:如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉:CaMg3Si4O12普通玻璃:CaNa2Si6O14钙沸石:Ca(Al2Si3O10)·3H2OCaO·3MgO·4SiO2CaO·Na2O·6SiO2CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O练习:如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐CaO·3MgO·4S54无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃4、硅酸盐工业4、硅酸盐工业无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃4、硅酸盐工业4、硅酸盐55陶瓷原料:条件:黏土高温烧结陶瓷原料:黏土高温烧结56景德镇陶瓷景德镇陶瓷57玻璃原料:设备:条件:主要反应:主要成份:高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2高温纯碱、石灰石、石英硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅高温熔融玻璃窑玻璃原料:高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO58玻璃玻璃59特殊玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却特殊玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接60水泥原料:设备:条件:主要成份:水泥回转窑黏土、石灰石、石膏煅烧硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)混合物铝酸三钙(3CaO·Al2O3)水泥原料:水泥回转窑黏土、石灰石、石膏煅烧硅酸三钙、硅酸二钙61水泥水泥62高中化学必修一硅课件63其它重要硅化物SiC硅钢(4%硅)硅橡胶(金刚砂)其它重要硅化物SiC(金刚砂)64传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料:新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料:新型65五、硅单质1、存在形式自然界中没有游离态的硅,只有化合态单质硅分为晶型和无定形2、分布自然界中分布广泛,在地壳中居第二位,仅次于氧。是构成矿物和岩石的基本元素。五、硅单质1、存在形式自然界中分布广泛,在地壳中居第二位,仅663.物理性质单质硅有晶体和无定形体,晶体硅的结构与金刚石类似,灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。熔沸点高,硬度大,难溶于水。
硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料。3.物理性质单质硅有晶体和无定形体,晶体硅的结构与金刚石类似67(1)与氟气反应:(2)与氢氟酸反应:(3)与强碱溶液反应:(4)与氯气反应:(5)与氧气反应:Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2==SiCl4Si+O2==SiO2△△4、化学性质:常温下反应加热条件(1)与氟气反应:(2)与氢氟酸反应:(3)与强碱溶液反应:685、硅的制备:反应的方程式:SiO2+2C===Si+2CO↑高温工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅。制高纯度的硅(精硅)的方法:(1)用氯气提取粗硅中的硅(2)用氢气还原四氯化硅得高纯度的硅SiCl4+2H2===Si+4HCl高温Si+2Cl2===SiCl4高温(常温下呈液态)5、硅的制备:反应的方程式:SiO2+2C===Si+2CO696.用途晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料利用硅的半导体性能,制成光电池,将光能转化为电能。硅太阳能电池6.用途晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之70硅的用途非常广泛,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制太阳能电池,制铝合金、铁合金等多种合金。硅芯片硅的用途非常广泛,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导71太阳能电池电脑的中央处理器(CPU)大规模集成电路太阳能电池电脑的中央处理器(CPU)大规模集成电路72在美国旧金山,有个最大的高科技工业园区,称之为“硅谷”,它是现代电子工业和计算机发展的基地。这说明硅在电子工业革命中起着非常重要作用。以硅为基础而制成的晶体管是计算机的心脏。硅在电子工业中重要作用在美国旧金山,有个最大的高科技工业园区,称之为“硅谷731、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B2、常温下,能跟硅反应的物质是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.浓硝酸D.氢氟酸AD3、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C1、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,最适宜的试剂是744、为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,有人设计用如右图装置,一次实验即可达到目的(不必再选用其它酸性溶液)。请依据此实验填空:(1)锥形瓶内装某可溶性正盐固体,分液漏斗中所盛试剂是____________。(2)装置B所盛试剂是____________,装置B所盛试剂的作用是__________________。(3)装置C所盛试剂是____________,出现的现象是____________________________。盐酸饱和NaHCO3溶液除CO2中含有的HClNa2SiO3溶液产生白色凝胶4、为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,有人设75高中化学必修一硅课件76高中化学必修一硅课件77章非金属及其化合物章78第一节无机非金属材料的主角----硅你知道美国的硅谷吗?Siliconvally第一节无机非金属材料的主角你知道美国的硅谷吗?Silico79Si元素在地壳中的含量排在第几位?Si元素在地壳中的含量排在第几位?80在地壳中硅的含量为26.3%,仅次于氧。硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中,硅一直扮演中主要角色在地壳中硅的含量为26.3%,仅次于氧。81高中化学必修一硅课件82碳及其重要化合物碳及其重要化合物83碳单质1、碳的同素异形体的结构金刚石石墨C60碳单质1、碳的同素异形体的结构金刚石石墨C6084109º28'金刚石是一种具有空间网状结构的晶体,在晶体中,每个碳原都被相邻的4个碳原子包围,处于4个碳原子的中心,以共价键与4个碳原子结合。成为正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。金刚石的熔点(>3550℃)和沸点(4827℃)都很高,硬度很大。金刚石109º28'金刚石是一种具有空间网状结构的晶85------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------120º共价键范德华力石墨石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。熔沸点高---------------861、可燃性:
C+O2====CO2
2C+O2(不足)==2CO点燃点燃2、还原性:
C+2CuO==2Cu+CO2
C+H2O
==
CO+H2(水煤气)
2、化学性质C+4HNO3(浓)=CO2
↑+4NO2
↑+2H2OC+2H2SO4(浓)=CO2
↑+2SO2
↑+2H2O2C+SiO2==2CO↑+Si高温C+CO2==2COΔ高温ΔΔ高温1、可燃性:点燃点燃2、还原性:2、化学性质C+4HN87碳的化合物碳的化合物88一氧化碳(1)物理性质(2)化学性质1、可燃性:2CO+O2====2CO2(用点燃方法除CO)点燃2、还原性:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2(炼铁)CuO+CO==Cu+CO23、毒性无色无味,难溶于水,有毒CO+H2O=CO2+H2高温尾气点燃处理、用气囊收集4、检验:灼热的氧化铜、澄清石灰水一氧化碳(1)物理性质(2)化学性质1、可燃性:2CO+89.二氧化碳(2)化学性质(1)物理性质氧化性:CO2+C==2CO
CO2+2Mg==2MgO+C点燃酸性氧化物:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=2NaHCO3无色无味,无毒,不支持燃烧CO2过量:CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3CO2不足量:CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3.二氧化碳(2)化学性质(1)物理性质氧化性:CO2+90将足量二氧化碳不断氢氧化钠、氢氧化钡、偏铝酸钠溶液中通入氢氧化钠溶液中:CO2+2OH-=CO32-+H2OCO2+CO32-+H2O=2HCO3-通入氢氧化钡溶液中:CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2OCO2+BaCO3+H2O=Ba2++2HCO3-通入偏铝酸钠溶液中:CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-CO2+CO32-+H2O=2HCO3-高中化学必修一硅课件91(3)制法①
工业制法CaCO3
CaO+CO2②实验室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(4)检验:澄清石灰水高温(3)制法①工业制法CaCO392原子结构思考1: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?Si最外层电子数是4,碳也是。思考2:碳、硅原子主要显几价?正四价(+4价)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Si在自然界中没有游离态的形式存在原子结构思考1:硅原子最外层电子数是多少?我们很熟悉的哪种元93二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石。是一种坚硬难熔的固体。硅石硅矿山二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中94(1)存在形式:一、二氧化硅SiO2地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的 ,其存在形态有 和 12%结晶型无定形(1)存在形式:一、二氧化硅SiO2地球上存在的天然95结晶形(石英晶体)无定形——硅藻土水晶玛瑙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结晶形(石英晶体)水晶1、二氧化硅(SiO2)(1)存在96水晶晶体二氧化硅水晶晶体二氧化硅97玛瑙玛瑙玛瑙玛瑙98坚硬难熔的固体,熔沸点比较高,不溶于水,硬度比较大。2.物理性质坚硬难熔的固体,2.物理性质99二氧化碳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二氧化硅与二氧化碳的物理性质对比
都属酸性氧化物水溶性二氧化碳CO2二氧化硅SiO2化学式状态100活动与探究为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别?是结构上的不同活动与探究为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差101SiO二氧化硅的晶体结构示意图3.结构.SiO2原子晶体SiO二氧化硅的晶体结构示意图3.结构.SiO2102SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是正四面体的空间网状结构,因此性质很稳定SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是正四面体的空间网状结103高中化学必修一硅课件104实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为什么吗?实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为1054、化学性质(不活泼):(a)常温与氢氟酸(SiO2很不活泼,HF是唯一能跟其反应的酸)4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2,所以可以用HF来刻蚀玻璃SiO2不溶于水,不与水反应视频4、化学性质(不活泼):(a)常温与氢氟酸(SiO2很不活泼106SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2高温(b)酸性氧化物的特性:①与碱性氧化物反应②与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O③与某些盐反应:SiO2+CaO==CaSiO3高温(有粘性,其溶液俗称水玻璃)高温SiO2既能跟酸反应,又能跟碱反应,但不是两性氧化物注意:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2107二氧化硅(SiO2)二氧化(CO2)物理性质熔沸点高、硬度大熔沸点低硬度小与水反应
与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应
与碳反应高温高温高温不反应CO2+H2O=H2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3CO2+CaO=CaCO3SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应SiO2+2C==Si+2COCO2+C==2CO二氧化硅(SiO2)二氧化(CO2)物理性质熔沸点高、硬度大108练习下列几种物质其主要成分不是二氧化硅的是()①红宝石②玛瑙③钻石④石英晶体⑤硅石⑥水晶⑦大理石⑧金刚砂⑨硅藻土⑩光导纤维①③⑦⑧练习下列几种物质其主要成分不是二氧化硅的是(1095、用途由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然界的广泛存在,因此从古到今都被人类广泛地应用。5、用途由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然110①制光导纤维②石英玻璃制化学仪器③制石英表、石英钟④水晶制光学仪器和工艺品⑤玛瑙制精密轴承和装饰品①制光导纤维111石英制品石英制品112用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做光导纤维手术头灯通信用光缆光学纤维胃镜113水晶石英、玛瑙水晶石英、玛瑙114二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等,光纤通讯的优点就是通信容量大,一对光纤上可同时传送3万门电话。二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光115现象结论反应式
P76实验4-1观察现象并填写下表滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消失,并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl二.硅酸(H2SiO3)制备:可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与酸反应
现象结论反应式P76实验4-1观察现象并填写1162、用H2CO3也可制得H2SiO3,可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3(胶体)Na2SiO3+H2O+CO2(适量)==Na2CO3+H2SiO3(胶体)一、制备方法1、可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与酸反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaClSiO32-+2H+==H2SiO3(胶体)2、用H2CO3也可制得H2SiO3,可证明H2SiO3117硅酸是一种白色粉末状的固体,它的溶解度小;是一种弱酸,不能使指示剂变色2、物理性质硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为“硅胶”。硅酸是一种白色粉末状的固体,它的溶解度2、物理性质硅酸凝1183、硅酸化学性质
①与强碱发生中和反应
②不稳定(比H2CO3稳定),受热易分解H2SiO3==H2O+SiO2ΔH2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O3、硅酸化学性质②不稳定(比H2CO3稳定),受热易分解119三、硅酸盐1.含义:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称硅酸盐结构复杂的固态化合物,一般都不溶于水。三、硅酸盐1.含义:硅酸盐是由硅、氧和金硅酸盐结构复杂的固态120最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),俗称泡花碱;其水溶液俗称为水玻璃,可用作肥皂填料、木材防火剂等。放入蒸馏水现象结论水份蒸发后燃烧放入Na2SiO3溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后,失去防火作用防火效果好用作防火剂P77实验4-22、硅酸钠Na2SiO3最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),俗121花岗岩花岗岩122长石长石123云母石云母石124滑石滑石125石棉石棉126高岭土高岭土127粘土粘土1283硅酸盐的表示方法——用氧化物的形式表示
氧化物的顺序:低价金属氧化物→高价金属氧化物→二氧化硅→水3硅酸盐的表示方法——用氧化物的形式表示氧化物的顺序:129用氧化物形式表示硅酸盐的组成①硅酸钠Na2SiO3______________
②硅酸钙CaSiO3______________③高岭石Al2(Si2O5)(OH)4_____________④正长石KAlSi3O8___________________Na2O•SiO2Al2O3•2SiO2•2H2OK2O•Al2O3•6SiO2CaO·SiO2用氧化物形式表示硅酸盐的组成①硅酸钠Na2SiO3_130练习:如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉:CaMg3Si4O12普通玻璃:CaNa2Si6O14钙沸石:Ca(Al2Si3O10)·3H2OCaO·3MgO·4SiO2CaO·Na2O·6SiO2CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O练习:如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐CaO·3MgO·4S131无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃4、硅酸盐工业4、硅酸盐工业无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃4、硅酸盐工业4、硅酸盐132陶瓷原料:条件:黏土高温烧结陶瓷原料:黏土高温烧结133景德镇陶瓷景德镇陶瓷134玻璃原料:设备:条件:主要反应:主要成份:高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2高温纯碱、石灰石、石英硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅高温熔融玻璃窑玻璃原料:高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO135玻璃玻璃136特殊玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却特殊玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接137水泥原料:设备:条件:主要成份:水泥回转窑黏土、石灰石、石膏煅烧硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)混合物铝酸三钙(3CaO·Al2O3)水泥原料:水泥回转窑黏土、石灰石、石膏煅烧硅酸三钙、硅酸二钙138水泥水泥139高中化学必修一硅课件140其它重要硅化物SiC硅钢(4%硅)硅橡胶(金刚砂)其它重要硅化物SiC(金刚砂)141传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料:新型陶瓷高温结构陶瓷、
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