高一化学二氧化硅与硅酸课件

高一化学二氧化硅与硅酸课件第一页，共35页。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基本元素。图4-1硅的广泛存在第一页第二页，共35页。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从原子结构认识硅第二页第三页，共35页。结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土水晶玛瑙一、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。第三页第四页，共35页。

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2、结构第四页第五页，共35页。3.物理性质硬度大、熔点高、难溶于水第五页第六页，共35页。4、二氧化硅的化学性质a、具有酸性氧化物的通性（1）与强碱反应生成盐和水SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

硅酸钠（2）与碱性氧化物反应生成盐（有粘性，其溶液俗称水玻璃）高温SiO2＋CaOCaSiO3第六页第七页，共35页。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。原因第七页第八页，共35页。SiO2

＋4HF=

SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃b、特性：与氢氟酸HF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。第八页第九页，共35页。c.二氧化硅不与水反应d.二氧化硅与盐反应

Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2SiO2+CaCO3==CO2+CaSiO3

(高温)（高温)第九页第十页，共35页。5、SiO2的用途第十页第十一页，共35页。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第十一页第十二页，共35页。二、硅酸(H2SiO3)

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。第十二页第十三页，共35页。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？第十三页第十四页，共35页。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（胶体）+2NaCl实验探究②滴入盐酸有凝胶产生②硅酸难溶于水第十四页第十五页，共35页。用H2CO3可制得H2SiO3

，可证明H2SiO3

的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓

向Na2SiO3溶液中通入CO2第十五页第十六页，共35页。生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。硅胶的用途：干燥剂（吸水），吸附剂（多孔），催化剂的载体。第十六页第十七页，共35页。三、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。第十七页第十八页，共35页。实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论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第十八页第十九页，共35页。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第十九页第二十页，共35页。

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2OK(Al3Si3O10)(OH)2练习第二十页第二十一页，共35页。KAlSi3O8（1/2K2O·1/2Al2O3·3SiO2）系数配置出现分数应化为整数。（K2O·Al2O3·6SiO2）第二十一页第二十二页，共35页。传统无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃阅读教材78-793、硅酸盐产品陶瓷玻璃水泥

3、硅酸盐产品陶瓷玻璃水泥

第二十二页第二十三页，共35页。生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）生产设备：陶瓷窑生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型陶瓷第二十三页第二十四页，共35页。生产原料：纯碱、石灰石、石英（Na2CO3、CaCO3、SiO2）生产设备：玻璃窑反应原理：主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2高温SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

高温玻璃第二十四页第二十五页，共35页。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玻璃第二十五页第二十六页，共35页。生产原料：石灰石、黏土（CaCO3、Al2O3·2SiO2·2H2O）生产设备：水泥回转窑主要成分：3CaO·SiO2

2CaO·SiO2

3CaO·Al2O3水泥第二十六页第二十七页，共35页。具有特殊功能的含硅物质1、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。

2、硅钢（铁合金）导磁性良好，用作变压器铁芯第二十七页第二十八页，共35页。3、硅橡胶4、分子筛第二十八页第二十九页，共35页。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、超导陶瓷等科学视野图4-10生物陶瓷制成的人造骨第二十九页第三十页，共35页。硅酸盐无机非金属材料传统无机非金属材料新型无机非金属材料陶瓷玻璃水泥高温结构陶瓷压电陶瓷透明陶瓷超导陶瓷第三十页第三十一页，共35页。硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体物性：化性：1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体2、熔点高、硬度大硅的化学性质不活泼，常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2O2)反应。四、硅单质第三十一页第三十二页，共35页。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+H2