化学第四章材料家族中的元素课件版必修

1、材料家族中的元素复习课件硅单质 晶体硅（灰黑色、有金属光泽、硬 而脆的固体）单质硅 无定形硅单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间硅的化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，它不易于氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等物质发生反应。在加热条件下，能与某些非金属单质发生反应。Si+O2 = SiO2那么硅与其同族的碳的化学性质有哪些差异呢？ 常温下很稳定，在高温或点燃的条件下有较强还原性。C+O2 CO22C+O2 2COC+CO2 2COC+CuO CO+CuC+H2O(气) CO+H2C+2H2SO4(浓) CO2 +2SO2+2H2OC+4HNO3(浓) CO2 +4NO2+2H2O点燃 高温高温 点燃

2、 碳（ C ） 硅（Si） 常温下很稳定，高温时也能发生反应。Si+O2 = SiO2Si+2Cl2=SiCl4Si+2F2=SiF4Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 + 2H2 Si+4HF=SiF4+2H2硅的化学性质硅的工业制法与用途制粗硅：SiO2 +2C = Si + 2CO高温提 纯：Si+2Cl2=SiCl4高温SiCl4+2H2=Si+4HCl高温（高纯硅）硅铁硅锰合金二氧化硅与二氧化碳的比较化学式CO2SiO2分类酸性氧化物物理性质(1)无色无味气体(2)能溶于水(1:1常温)(3)比空气重(4)无毒(1)无色晶体(2)不溶于水(3)熔、沸点较高(4)硬度大酸性氧化物

3、化学性质(1)酸性氧化物CO2+H2O= H2CO3CO2+CaO= CaCO3CO2+2OH- = +H2O(2)弱氧化性CO2+C = 2CO(3)与盐反应(在溶液中)CO2+Na2CO3+H2O= 2NaHCO3(4)不与酸反应(1)酸性氧化物(2)弱氧化性(3)与盐反应(固体)(4)与氢氟酸反应高温高温高温不与水反应SiO2+CaO= CaSiO3SiO2+2OH- = +H2O高温SiO2+2C= Si+2CO SiO2+CaCO3 = CaSiO 3 +CO2高温SiO2+4HF=SiF4+2H2O (腐蚀玻璃）二氧化硅与二氧化碳的比较制法与用途(1)工业法CaCO3=CaO+CO

4、2(2)实验室制法CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2(1)化工原料：制纯碱、尿素；(2)灭火(3)干冰用人工降雨；(4)制碳酸饮料等高温天然存在：石英 水晶 硅藻土(1)水晶用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器、工艺品(2)光导纤维原料(3)制玻璃二氧化硅与二氧化碳的比较硅酸盐与无机非金属材料玻璃水泥陶瓷原料纯碱、石灰石、石英粘土、石灰石粘土反应原理CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2NaCO3+SiO2Na2SiO3+CO2高温下发生复杂的物理、化学变化烧结时发生复杂物理、化学变化反应条件高温高温高温生产过程原料熔体玻璃磨烧磨混合成型干燥凝结冷却陶器高温高温强热冷却主要成分SiO

5、2CaSiO3Na2SiO3硅酸二钙:2CaOSiO2硅酸三钙:3CaOSiO2铝酸三钙:3CaOAl2O3硅酸盐特性非晶体，透明、无固定熔点，可在一定温度范围内软化水硬性：无论在水中还是在空气中均能硬化（是不可逆过程）抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘种类普通玻璃、特种玻璃不同标号土器、陶器、瓷器、炻器等用途化学仪器、光学仪器、运动器材、通讯器材、窗玻璃、玻璃瓶、杯建筑材料(1)化学实验中的坩埚、蒸发皿(2)建筑中的砖、瓦(3)电器中的绝缘瓷传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的特性对比材料传统新型种类普通水泥普通玻璃粘土质陶瓷高温结构陶瓷生物陶瓷压电陶瓷光导纤维特性耐腐蚀、耐高温质脆、经不

6、起热冲击耐高温、高强度具有电学特征具有光学特性具有生物功能 新型无机非金属材料的主要品种、性能及用途氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉）主要特性高熔点；高硬度；可制成透明陶瓷；无毒、不溶于水，强度高；对人体有较好的适应性 主要用途高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造关节等氮化硅（Si3N4）陶瓷主要特性超硬度，耐磨损；抗腐蚀，高温时也抗氧化；抗冷热冲击而不碎裂；耐高温且不易传热；本身具有润滑性 主要用途制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。用于制造柴油机中发动机部件的受热面等物理性质用途易加工成各种形状，包装、装饰工艺，铝箔、铝丝、银粉

7、涂料铝锅、铝壶等加热器具铝芯电线、电缆银白色，有金属光泽质地较软，延展性好密度小、熔沸点低导热性能好导电性能较好熔点低、硬度大用途不一的各种铝合金铝的物质性质及其用途化学性质方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2与非金属反应与酸反应与碱反应铝热反应铝的化学性质4Al + 3O2 = 2Al2O3点燃2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAl(OH)4 +3H22Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3高温 色 溶于水，熔点很高，故可做耐高温材料，例如，有氧化铝坩埚。与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O与强碱反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-氧化铝 色 溶于水的 状物质。与酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-加热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O氢氧化铝合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金特点：a.合金的熔点一般比它的各成分金属的低b.合金的硬度一般比它的各成分金属大铝合金复合材料的概念： 将两种或两种以上的性质不