【中学】无机非金属材料的主角 硅 二氧化硅和硅酸ppt课件

1、 无机非金属资料的主角无机非金属资料的主角硅硅二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅、二氧化硅 SiO2(1)二二氧氧化化硅硅存存在在无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙结晶形石英晶体结晶形石英晶体每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子，原子，Si在中心在中心,O在四个顶角在四个顶角. 同时每同时每1个个O原子周围结合原子周围结合2个个Si原子相结合。原子相结合。硅原子硅原子SiO2四面四面体体二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用用SiO2来表示来表示二氧二氧 化硅的组成化硅的组成,表示表示O与

2、与Si的原子个数比的原子个数比,不是分子式是不是分子式是化学式化学式二二氧化硅的构造二二氧化硅的构造 根据上述二氧化硅的构造及学过的二氧化碳的性质他能否判别其有何物理和化学性质及用途呢？1、实验室盛装、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃用橡胶塞而不用玻璃塞？塞？ NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反响生成反响生成 Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法翻开。因此盛装，使瓶塞部分粘结而无法翻开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O图图 4-6

3、 实验室盛放实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶3、某同窗根据、某同窗根据SiO2既可与碱反响既可与碱反响,也能与氢氟酸反响也能与氢氟酸反响,推断推断SiO2为两性氧为两性氧化物化物.能否正确能否正确?2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不 能用能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 SiO2 4HF =SiF4 2H2O 不正确。由于二氧化硅只跟氢氟酸反响，不跟不正确。由于二氧化硅只跟氢氟酸反响，不跟其它酸反响，而是属于酸性氧化物。其它酸反响，而是属于酸性氧化物。小结小结

4、: 二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质 可以与碱和碱性氧化物反响可以与碱和碱性氧化物反响 与氢氟酸反响腐蚀玻璃与氢氟酸反响腐蚀玻璃SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 CaO CaSiO3高温SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O 二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 状态状态 物理性质物理性质化化学学性性质质与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与酸反应与酸反应 用用 途途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反响不反响固固 态态熔点低熔点低气气 态态熔点高、硬度大熔点

5、高、硬度大人工降雨，灭火等人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤装饰、石英坩埚、光纤三、二氧化硅的物理和化学性质三、二氧化硅的物理和化学性质主要用作装饰、石英坩埚、光纤主要用作装饰、石英坩埚、光纤四、二氧化硅的用途四、二氧化硅的用途现代通讯誉光缆现代通讯誉光缆光学纤维胃镜光学纤维胃镜用光导纤维做用光导纤维做无开刀手术无开刀手术光导纤维手术头灯想一想：怎样设计实验制取想一想：怎样设计实验制取H2SiO3H2SiO3呢？呢？ 2、硅酸、硅酸 H2SiO3 温馨提示：CO2H2OH2CO3 ，但是，但是SiO2不能与水直接不能与水直接化合成化合成H2SiO3。(1)性质:硅酸是一种白色固体，溶解度很

6、小，而且是一种硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸弱酸,酸性比酸性比H2CO3还弱。还弱。 (2)制备:制取原理：强酸制弱酸制取原理：强酸制弱酸现象现象结论结论化学方化学方程式程式离子方离子方程式程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，b、可溶性硅酸、可溶性硅酸盐与盐酸反响生成不溶于水的硅酸，盐与盐酸反响生成不溶于水的硅酸，c、先构、先构成硅酸溶胶，后构成硅酸凝胶，成硅酸溶胶，后构成硅酸凝胶，d、静置那、静置那么构成硅

7、酸沉淀。么构成硅酸沉淀。阅读课本阅读课本P65并并探求实验探求实验4-1Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3SiO32- + 2H+ = H2SiO3 生成的硅酸逐渐聚合而构成硅酸溶胶，经干燥脱水就构成硅酸干胶，称为“硅胶。经常用做枯燥剂。3用途硅橡胶简介硅橡胶简介神奇的硅橡胶神奇的硅橡胶 改动我们的生活改动我们的生活硅橡胶简介硅橡胶简介:硅橡胶是含有硅氧键硅橡胶是含有硅氧键 Si-O 的线型高分子的线型高分子弹性体，因此具有很高的热稳定性。并具有优良的耐臭氧弹性体，因此具有很高的热稳定性。并具有优良的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良老化、氧老

8、化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制造很多模的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制造很多模型制品，如各种型制品，如各种 O 型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他资料无粘着才干，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用资料无粘着才干，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件人造血管、奶

9、嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改良电性能的的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改良电性能的效果。效果。SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3用什么实验现实可以证明用什么实验现实可以证明硅酸的酸性比碳酸弱？硅酸的酸性比碳酸弱？ 向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用白色浑浊，即用H2CO3可制得可制得H2SiO3 ，可证明，可证明H2SiO3 的酸性比的酸性比H2CO3弱。强酸制弱酸弱。

10、强酸制弱酸新型陶瓷新型陶瓷人造关节人造关节二、硅酸盐1、定义：、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称 2、性质：、性质：硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是可溶性硅酸盐是Na2SiO3，K2SiO33、表示方法：、表示方法：1化学式法：化学式法： 适用于简单的硅酸盐如：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、 CaSiO3等。等。活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水。氧化物前系数配置原那么：除氧元素外，水。氧化物前系数配置原那

11、么：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原那么配置系其他元素按配置前后原子个数守恒原那么配置系数。数。硅酸钠：硅酸钠： Na2SiO3 Na2OSiO2 Na2SiO3 Na2OSiO2 硅酸钙：硅酸钙： CaSiO3 CaOSiO2 CaSiO3 CaOSiO2高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO22H2O 正长石：正长石：KAlSiO3KAlSiO3不能写不能写 K2OAl2O33SiO2 K2OAl2O33SiO2， 应写成应写成K2OAl2O36SiO2K2OAl2O36SiO22氧化物法

12、：氧化物法：4、硅酸盐在自然界的转化、硅酸盐在自然界的转化 硅酸盐矿石长期遭到空气中的二氧化硅酸盐矿石长期遭到空气中的二氧化碳和水的侵蚀后碳和水的侵蚀后,逐渐风化分解逐渐风化分解,生成的可生成的可溶物质随雨水流入江河、海洋，留下大溶物质随雨水流入江河、海洋，留下大量的黏土构成土壤胶体，因其外表积宏量的黏土构成土壤胶体，因其外表积宏大且普通带负电，能吸收大且普通带负电，能吸收NH4+，K等营等营养离子，从而具有保肥才干。养离子，从而具有保肥才干。硅酸盐是如何具有保肥才干的？硅酸盐是如何具有保肥才干的？5、硅酸钠、硅酸钠Na2SiO3硅酸钠是白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水硅酸钠是白色固体，易溶

13、于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种矿物胶，黏性很强，可以作黏胶剂和木材防一种矿物胶，黏性很强，可以作黏胶剂和木材防火剂。火剂。阅读课本阅读课本P77并并探求实验探求实验4-2放入蒸馏水放入硅酸钠饱和溶液 现 象 结 论 水分蒸发后熄灭 水分蒸干后不熄灭水分蒸干后不熄灭硅酸钠能防火硅酸钠能防火水不能防火水不能防火1、硅酸钠的物理性质、硅酸钠的物理性质硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么景象？为什么？么景象？为什么？ 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。由于发

14、生以下反响：色浑浊。由于发生以下反响：2、硅酸钠化学性质、硅酸钠化学性质 硅酸钠的化学性质相对稳定，不能熄硅酸钠的化学性质相对稳定，不能熄灭，不易被腐蚀，热稳定性好。灭，不易被腐蚀，热稳定性好。Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO33、用途、用途 可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂与盐反响与盐反响与酸反响与酸反响Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl他能指出常见的硅酸盐产品有哪些吗他能指出常见的硅酸盐

15、产品有哪些吗 生生物物陶陶瓷瓷构造陶瓷构造陶瓷氧化铝氧化铝(Al2O3)陶瓷陶瓷氮化硅氮化硅(Si3N4)陶陶瓷瓷课堂练习1.地壳中含量第一和第二的两种元素所构成的化合物不具有的性质是 A.熔点很高 B.与水反响生成对应的酸 C.可与烧碱反响生成盐 D.巩固2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液3、以下试剂能储存在磨口玻璃塞试剂瓶里的是 A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃BAC6.以下物质的变化，不能经过一步化学反响完成的是 A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3 C.Na2ONa2CO3 D.SiO2H2SiO3 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验现实是能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸