无机非金属材料的主角-硅10.ppt

无机非金属材料的主角硅 硅的化合物约占地壳质量的90 硅的广泛存在 现象 白色粉末 加水结块变成晶体 放热 振荡时间长时可溶解 固体量减少 最外层4个电子 既不易失去也不易得到电子 主要通过共用电子对的形式形成四价的化合物 原子结构 一 二氧化硅和硅酸 1 二氧化硅 SiO2 天然的SiO2硅石 1 存在形式 紫水晶 玛瑙 正四面体空间网状结构硅氧比例 1 2没有SiO2分子存在 只存在硅氧原子 2 SiO2的 SiO4 四面体结构 二氧化硅的用途由于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 光学纤维胃镜 石英制品 水晶制品 思考与交流 根据SiO2的存在和应用 分析 SiO2有哪些物理性质 化学稳定性如何 物理性质 熔点高 硬度大 不溶于水 化学稳定性 稳定性好 除氢氟酸外一般不与其它酸反应 可与强碱反应 属酸性氧化物 其性质主要与结构有关 正四面体空间网状结构 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 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3 使瓶塞和瓶口粘在一起 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 化学性质 酸性氧化物 与碱反应 与碱性氧化物反应 SiO2 CaO CaSiO3 高温 特性SiO2 4HF SiF4 2H2O注意 玻璃中含有SiO2 所以可以用HF来刻蚀玻璃 2 硅酸 实验4 1 在试管中加入1ml饱和Na2SiO3溶液 再滴入1 2滴酚酞溶液 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸 边加边振荡 至溶液红色变浅并接近消失时停止 静置 仔细观察变化过程及其现象 现象 红色褪去 并有软而透明的胶冻状的凝胶生成结论 Na2SiO3溶液呈碱性 H2SiO3是一种胶体 浓度增大聚集成凝胶 实验室制取方法 强酸制弱酸 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 二 硅酸盐 硅酸盐的结构很复杂 一般都不溶于水 1 硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 其水溶液俗称为水玻璃 可制备硅胶 木材防火剂等 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 H2O Na2O SiO2 2MgO SiO2 CaO Al2O3 3SiO2 3H2O 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 陶瓷 原料 黏土玻璃 原料 纯碱 石灰石和石英 水泥 原料 黏土和石灰石 加适量石膏 硅酸盐产品 碳化硅 金刚砂 SiC 硬度大 硅钢 高导磁性 硅橡胶 良好的弹性 分子筛 吸附剂 催化剂 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 生物陶瓷 用高温结构陶瓷做的发动机叶片 三 硅单质 1 存在 硅有晶体硅和无定形硅两种 2 物理性质 晶体硅的结构类似于金刚石 熔点 1410 和沸点都很高 硬度大 3 化学性质 常温下硅单质的化学性质不活泼 导电性介于导体和绝缘体之间 Si O2 SiO2 4 制法 SiO2 2C Si 2CO