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碳族元素 无机非金属材料,一、碳族元素,第IVA族,C 2 6 +2、+4,Si 3 14 +4,Ge 4 32 +2、+4,Sn 5 50 +2、+4,Pb 6 82 +2、+4,位于周期表里容易失去电子和容易得到电子的主族元素的中间位置，容易生成共价化合物。,硅和锗都是重要的半导体材料。,周期表的位置：,二、硅的性质和制备方法,（1）物理性质： 灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点较高 沸点较高，半导体。,(2)化学性质 常温下能与氟、氢氟酸、强碱溶液反应。如： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2 加热时，硅还能与氧气、氯气反应：Si+O2 =SiO2 。,三、二氧化硅的性质,硅晶体的结构与金刚石的结构相似，但硬度及熔沸点不如金铡石,硅元素在地壳中的含量居第二位。 以化合态存在。(二氧化硅和硅酸盐),二氧化硅(SiO2)是一种坚固难熔的固体和其它矿物构成多种岩石。,i、跟碱及碱性氧化物反应 SiO2 +2NaOH=Na2SiO3 +H2O (实验室里盛放碱液的试剂瓶常用橡皮塞，而不用玻璃塞。) ii、跟炭反应 SiO2 +2C=Si +2CO iii、跟碳酸盐起反应 SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2 iv、跟氢氟酸反应 SiO2 + 4HF=SiF4 + 2H2O (氢氟酸用塑料瓶装，不能用玻璃瓶装),晶体(石英、水晶)结构与金刚石相似 非晶体(硅藻土),(2)化学性质,水晶(电子工业、光学仪器和工艺品)；二氧化硅(光导纤维、石英玻璃)；石英砂(玻璃原料、建筑材料),四、硅酸硅酸盐,硅酸不溶于水，是一种酸，它的酸性比碳酸还要弱。,Na2SiO3 + 2HCl+H2O = 2NaCl +H4SiO4,硅酸盐可以用金属氧化物的形式表示。 高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 (Al2O32SiO22H2O),正长石 KAlSi3O8,Na2OSiO2 水玻璃,(3)用途：石英、玛瑙、水晶,K2OAl2O36SiO2,硅酸钠 Na2SiO8,新型无机非金属材料：超导材料、光导纤维、高温结构材料,硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷,陶瓷：土器、瓷器、炻器,石灰石、粘 土 复杂的物理化学变化 3CaO.SiO2、2CaO.SiO2、3CaO.Al2O3 具有水硬性，热膨胀系数几跟铁一样 普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、沸石岩水泥等,石灰石、纯碱、石英 CaCO3 + SiO2= CaSiO3 + CO2 Na2CO3 + SiO2=Na2SiO3 + CO2 Na2SiO3、 C
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