无机非金属材料的主角--硅

1、非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角,硅,牛杜中学陈晓,你知道硅谷吗？,高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.,硅元素(silicon)在地壳中的含量,硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧。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、约占地壳总量的90%以上。,+14,硅的原子结构：,最外层电子数是4,硅在自然界中的主要存在形式？,硅是亲氧元素，因此在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。,SiO2 的存在形态,硅石（12%）,结晶形：,无定形：,石英,水晶,玛瑙,.,硅最重要的化合物：S

2、iO2,硅藻土,二氧化硅的性质,1.物理性质：,坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。,二氧化碳,二氧化硅,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,不反应,化学性质,与水反应,与NaOH反应,与CaO反应,与酸反应,回忆：二氧化碳的化学性质 思考：二氧化硅的化学性质,？,2.化学性质,SiO2 + CaO = CaSiO3,SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O,高温, 是酸性氧化物,特性 不与酸反应（除氢氟酸以外）,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,SiO2 + H2O不反应,SiO2

3、+2C = Si + 2CO ,高温,弱氧化性,工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反应,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,固 态,熔沸点低,气 态,熔沸点高、硬度大,SiO2 4HF=SiF4 2H2O,人工降雨，灭火等,装饰、石英坩埚、光纤等,二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较,质疑：为什么SiO2和CO2物理性质差别很大 ？,由金刚石的空间网状结构造成金刚石硬度大、熔点高、难溶于水，猜测二氧化硅也是网状结构。,经过二氧化

4、硅和二氧化碳结构对比，得出结论： 结构决定性质。,思考3： 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起,二氧化硅的用途,制晶体硅,石英坩埚,光导纤维,石英手表,光学仪器,耐磨器皿,SiO2,精密仪器轴承,硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。,实验探究2：,实验2：将CO2通入Na2SiO3溶液中,现象：透明的硅酸凝胶生成,方程式：,Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3+Na2CO3,你的结论：,硅酸是一种很弱的酸， 酸性比碳酸还弱,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干 燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用 做干燥剂。,用途,1、赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而成的。这种物质是（ ） A、盐酸 B、氢氟酸 C、烧碱 D、纯碱 2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是（ ） A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液 3、要除去Si