二氧化硅和硅酸PPT精选文档

1,第四章非金属及其化合物,湖北省汉川一中鲁志超,2,非金属,3,氧、硅,氮、氧,NaCl,构成地壳的骨架,空气的主要元素,影响大气质量的气态氧化物,人体生理必需的食用盐,4,无机非金属材料的主角硅,5,硅的化合物构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。,硅的广泛存在,第一节无机非金属材料的主角硅,6,硅和碳的原子结构,碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石与许多矿物的基本元素,Si,C,第一节无机非金属材料的主角硅,7,存在形式,无游离态,第一节无机非金属材料的主角硅,8,天然SiO2,结晶（石英）,无定形（硅藻土）,纯净的SiO2晶体叫做水晶,具有彩色环带状或层状的叫玛瑙,1、二氧化硅的存在,一、二氧化硅（SiO2）,9,玛瑙,硅石,1、二氧化硅的存在,一、二氧化硅（SiO2）,10,SiO4四面体结构,2、二氧化硅的结构,Si,O,O,O,O,一、二氧化硅（SiO2）,11,一、二氧化硅（SiO2）,2、二氧化硅的结构,12,一、二氧化硅（SiO2）,2、二氧化硅的结构,二氧化硅晶体的空间网状结构模型,13,一、二氧化硅（SiO2）,3、二氧化硅的物理性质,硬度大，熔点高，不溶于水，不导电。,纯净的二氧化硅晶体无色透明。,14,一、二氧化硅（SiO2）,4、二氧化硅的化学性质,酸性氧化物,a.与碱反应：,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,b.与碱性氧化物反应：,15,思考：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?,因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。,SiO22OH=SiO32H2O,一、二氧化硅（SiO2）,16,一、二氧化硅（SiO2）,4、二氧化硅的化学性质,高温下与碳单质反应：,工业上用此反应制备粗硅（P81第9题）,氧化产物是CO而不是CO2,（弱氧化性）,（歧化反应）,17,一、二氧化硅（SiO2）,4、二氧化硅的化学性质,SiO2,Si,价值5元的沙子,价值5000元的芯片,用户,沙滩,点沙成金,18,一、二氧化硅（SiO2）,4、二氧化硅的化学性质,特性：,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,思考：,2.为什么HF溶液不能用玻璃瓶存放?,1.SiO2是不是两性氧化物?,能与氢氟酸反应,19,一、二氧化硅（SiO2）,雕刻巧匠氢氟酸玻璃光滑坚硬，用什么刀子能雕刻出这些花纹图案和刻度呢？当然用普通刀子是不能完成这一工艺的。说来有趣，找到能够在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”，还是从发现一种会“啃”玻璃的化学物质开始的。,20,一、二氧化硅（SiO2）,4、二氧化硅的化学性质,高温下与碳酸盐反应,工业上制玻璃的反应原理,21,一、二氧化硅（SiO2）,5、二氧化硅的用途,饰物,现代通信光导纤维,光学纤维胃镜,石英坩埚,22,二、硅酸（H2SiO3）,硅酸是一种不溶于水的弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。,23,讨论：,能用SiO2与水反应制得吗？,由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。,如何制得硅酸？,二、硅酸（H2SiO3）,24,二、硅酸（H2SiO3）,实验4-1,在试管中加入3-4mLNa2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再逐滴加入稀盐酸溶液，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。观察现象。,1、硅酸的制备,25,二、硅酸（H2SiO3）,溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时,有白色胶状物质生成.,硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl,若改变操作顺序或盐酸过量，则会生成硅酸沉淀：,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,26,讨论：如何设计实验证明硅酸的酸性比碳酸弱？,向Na2SiO3溶液里通入少量CO2气体:,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,若通入CO2气体过量:,Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3+2NaHCO3,二、硅酸（H2SiO3）,27,二、硅酸（H2SiO3）,2、化学性质,硅酸不稳定，受热易分解：,28,2、硅酸（H2SiO3）,2、化学性质,2NaOH+H