无机非金属材料的主角---硅PPT课件

.,1,无机非金属材料的主角硅,第四章非金属及其化合物,.,2,地壳中含量最多的前两种元素是和，它们构成了地壳的基本骨架。硅在地壳中的含量为。硅的及构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的以上。,【获取新知】,硅是一种亲元素，主要以熔点很高的的形式存在。而碳在地壳中主要形成等矿物。,硅,氧,26.3%,氧化物,硅酸盐,90%,氧,氧化物、硅酸盐,石灰岩、碳酸盐,阅读教材P7475，,.,3,Si是岩石、沙子、土壤等矿物界的主角：,.,4,一、二氧化硅,1.存在地球上存在的二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。,12%,硅石,结晶形,无定形,.,5,硅藻土,水晶,玛瑙,水晶,石英,玛瑙,二氧化硅,.,6,沙子,.,7,石英,.,8,水晶,.,9,玛瑙,.,10,Si,O,正四面体,SiO2是正四面体的空间网状结构，因此硬度大，熔点（1710）、沸点高。,2.SiO2的空间结构：,.,11,3.SiO2的物理性质与用途：,固体,1610,2230,不溶于水,大,二氧化硅是一种高硬度、高熔沸点的固体化合物！,.,12,.,13,4.化学性质,(1)不活泼性：,常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：.,玻璃中含SiO2，所以可以用来雕刻玻璃，氢氟酸不能用瓶盛装,氢氟酸,玻璃,SiO2+4HFSiF4+2H2O,.,14,雕花玻璃,.,15,在玻璃表面涂上一层石蜡,.,16,在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸,.,17,洗掉酸并去掉石蜡,.,18,(2)具有性氧化物的通性：,与烧碱溶液反应：与生石灰反应：,(3)弱氧化性：,酸,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,.,19,二氧化碳,二氧化硅,空气,硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土,熔、沸点低，微溶于水,熔点高，硬度大，不溶于水,CO2+H2O=H2CO3,不反应,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,存在,物理性质,不反应,与氢氟酸反应,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,化学性质,与水反应,与NaOH反应,与CaO反应,与酸反应,与碳反应,CO2、SiO2的化学性质为什么十分相似？,SiO2与CO2性质比较,.,20,思考1？,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。,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。,2、实验室氢氟酸盛装在什么试剂中？,1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,.,21,硅酸是一种弱酸，它难溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。,思考2？二氧化硅难溶于水，也不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？,二、硅酸：(H2SiO3),.,22,实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸,滴入酚酞溶液呈红色,Na2SiO3呈碱性,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,实验探究：,滴入盐酸有胶状沉淀产生,硅酸难溶于水,.,23,硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。,可通过与制得，所生成的H2SiO3易聚合形成；,可溶性硅酸盐,硅酸溶胶,其他酸,硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品品、瓶装药品等的干燥剂，也可用做催化剂的载体。,.,24,活动与探究：,硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。,实验原理把CO2通入Na2SiO3溶液中,方法一:,方法二:,Na2SiO3+H2O+CO2H2SiO3+Na2CO3,.,25,课堂小结：,.,26,课堂量分测试：,1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.硬度很大，熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.属于酸性氧化物D.不溶于任何酸的固体,BD,2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2H2CO3B.SiO2Na2SiO3C.NaHCO3Na2CO3D.SiO2H2SiO3,D,.,27,课堂量分测试：,3.下列试剂的贮存方法与NaOH溶液不相同的是（）A.HF溶液B.Na2CO3溶液C.盐酸D.Na2SiO3溶液,AC,4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D.HCl通入Na2CO3溶液放出CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀,B,.,28,课堂量分测试：,5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（）A.NaOH溶液B.水C.氢氟酸D.稀盐酸,D,6.写出Na2SiO3溶液露置于空气中变浑浊的化学方程式，并改写成离子方程式。,.,29,课堂回忆：,.,30,答一答，比一比：,1。你能说出二氧化硅的三种“俗名”吗？2。写出NaOH溶液腐蚀玻璃的化学方程式？3。写出HF溶液雕刻玻璃的化学方程式？4。用方程式表示硅酸的酸性比碳酸弱？,方法一,方法二,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,.,31,硅酸盐导读提示：,(1)硅酸盐的组成元素？(2)硅酸盐的主要通性？(3)“水玻璃”的性质和用途？(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？(5)传统三大硅酸盐产品？(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料？反应？(7)“金刚砂”成分？性质和用途？,.,32,七、硅酸盐：,(1)元素组成硅、氧和金属等,.,33,(2)共同性质：大多为高熔点固态物质，大多难溶于水，化学性质很稳定,(3)Na2SO3性质和用途：Na2SO3水溶液俗称水玻璃；水溶液呈碱性；用于制“硅胶”和木材防火剂。,七、硅酸盐：,(1)元素组成硅、氧和金属等,.,34,硅酸钠：Na2SiO3,Na2OSiO2,石棉：CaMg3Si4O12,钾长石：KAlSi3O8,普通玻璃:CaNa2Si6O14,CaO3MgO4SiO2,K2OAl2O36SiO2,Na2OCaO6SiO2,2。表示的顺序是：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水化合价低的金属氧化物放在前面，,1保持原有各元素的化合价不变，按顺序写出各元素的氧化物。,3。除氧元素外，其他元素的原子个数之比符合原来的组成，配置出现分数时应化为整数。,(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？,.,35,练习：,高岭土：Al2Si2O5(OH)4白云母：K2Al6Si6(OH)8O18,Al2O32SiO22H2OK2O3Al2O36SiO24H2O,高岭土,白云母,.,36,(5)传统三大硅酸盐产品：,.,37,黏土,石灰石、纯碱、石英,石灰石、黏土、石膏,原料粉碎，配比混合、高温强热，冷却成型,硅酸盐、铝硅酸盐,Na2SiO3CaSiO34SiO2Na2OCaO6SiO2,硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3),(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料、反应：,.,38,新型无机非金属材料,1。碳化硅（SiC）金刚砂：高硬度、高熔点耐磨材料,.,39,新型无机非金属材料,2。硅橡胶既耐高温又耐低温的弹性材料,.,40,新型无机非金属材料,3。光导纤维光纤：,光导纤维可传导光图像以及美妙的音乐信号，主要用于远距离通信。,光纤