硅及其化合物_1ppt课件

精选,1,无机非金属材料的主角硅,精选,2,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳总质量的90%以上,硅元素在自然界中的存在形式：,二氧化硅、硅酸盐,硅是一种亲氧元素,精选,3,氧化物硅酸盐,石灰岩碳酸盐碳的氧化物,+4,+2+4,碳和硅元素的比较,精选,4,1、SiO2的物理性质,熔沸点高，硬度大，不溶于水,结晶形：石英,无定形（硅藻土）,水晶,玛瑙,硅石,存在形式,一、二氧化硅（SiO2）,精选,5,每个Si原子周围结合_个O原子每个O原子周围结合_个Si原子,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,2、SiO2的结构,4,2,精选,6,与碱反应,与碱性氧化物,与H2O反应,3、SiO2的化学性质,CO2SiO2,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+H2OH2SiO3,（1）酸性氧化物通性,与盐反应,精选,7,（2）与氢氟酸（HF）反应Si元素的亲氟性,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来蚀刻玻璃,洗掉酸并去掉石蜡,在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸,在玻璃表面涂上一层石蜡,精选,8,4、SiO2的用途,光导纤维石英玻璃制化学仪器石英表、石英钟水晶制光学仪器和工艺品玛瑙制精密轴承和装饰品,精选,9,二、硅酸,硅酸是一种难溶于水的弱酸,实验1向Na2SiO3溶液中滴加酚酞再滴加稀盐酸,1.滴入酚酞后溶液变为红色。2.再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有无色胶状物产生。,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体),实验现象：,精选,10,硅酸浓度较小时：硅酸溶胶硅酸浓度较大时：硅酸凝胶（软而透明,胶冻状）干燥脱水硅酸干凝胶（硅胶）硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂，也用作催化剂的载体。,硅酸的存在：,精选,11,Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3,（1）实验2：设计实验比较硅酸和碳酸的酸性,实验结论：酸性：HClH2CO3H2SiO3,实验方案：向Na2SiO3溶液中通入CO2,实验现象：有无色胶状物产生,硅酸的化学性质：,精选,12,（2）与强碱发生中和反应,（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解,H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,精选,13,2、物理性质,晶体硅带有金属光泽、灰黑色、硬而脆，熔点1410、沸点2355，是良好的半导体材料,1、种类及结构,四、硅单质,晶体硅、无定形硅,精选,14,3、化学性质,常温下，硅的化学性质很稳定，除F2、HF和强碱外，硅不跟其它物质反应。,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,精选,15,（1）制集成电路、晶体管、光电池等的半导体材料（2）含硅4%的钢可制变压器铁芯（3）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备,4、硅的用途,精选,16,4.硅的制备和提纯过程从沙漠到芯片,液态，可蒸馏提纯,精选,17,稳定,很稳定,CO2+H2O=H2CO3,不反应,CO2+CaO=CaCO3,CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,不反应,SiO2+4HFSiF4+2H2O,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,二氧化硅和二氧化碳的比较(小结),精选,18,三、硅酸盐,由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。,结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定,（1）盐化学式法：如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3等,（2）氧化物化学式法：金属氧化物（活动性顺序）二氧化硅水,表示方法：,精选,19,硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。,先变干，后燃烧,仅变干，不燃烧,Na2SiO3溶液可作木材、纸张的防火剂,水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。,精选,20,1、原料,主要原料：纯碱、石灰石和石英,玻璃工业,2、成分,Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,3、反应原理,4、设备,玻璃熔炉,Na2CO3,CaCO3,SiO2,高温,高温,1、,精选,21,水泥工业,原料,水泥特性,水泥成分,水泥应用,硅酸三钙（3CaOSiO2）硅酸二钙（2CaOSiO2）铝酸三钙（3CaOAl2O3）,石灰石、黏土,水硬性:与水掺和搅拌幷静止