无机非金属材料的主角硅【精品】.ppt

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1、无机非金属材料的主角——硅二、二氧化硅和硅酸(朱有兵）一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅存在无定形——硅藻土水晶玛瑙结晶形（石英晶体）每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。硅原子——[SiO2]四面体二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式科学视野（二）二氧化硅的结构猜一猜根据上述二氧化硅的结构及学过的二氧化碳的性质你能否判断其有何物理和化学性质及用途呢？1、实验室盛

2、装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？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。SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O想一想图4-6实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶3、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?动动脑筋2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃不正

3、确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟其它酸反应，而是属于酸性氧化物。小结:二氧化硅的化学性质可以与碱和碱性氧化物反应与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）﹡SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSiO2＋CaOCaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O二氧化碳二氧化硅状态物理性质化学性质与水反应与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应用途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反应SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO=CaSiO3

4、固态熔点低气态熔点高、硬度大——SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O人工降雨，灭火等装饰、石英坩埚、光纤（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（四）、二氧化硅的用途现代通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？2、硅酸（H2SiO3）温馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。(1)性质:硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱。(2)制备:制取原理：强酸制弱酸现象结论化学方程式离子

5、方程式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a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅酸沉淀。阅读课本P65并探究实验4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓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。（3）用途硅橡胶简介神奇的硅橡胶改变我们的生活硅橡胶简介:硅橡胶是含有硅氧键（Si-O）的线型高分子

6、弹性体，因而具有很高的热稳定性。并具有优异的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制作很多模型制品，如各种O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，与其他材料无粘着能力，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、人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改进电性能的效果。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O

7、+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓想一想用什么实验事实能够证明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，出现白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3，可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸）科学视野新型陶瓷人造关节二、硅酸盐1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称2、性质：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Na2SiO3，K2SiO33、表示方法：（1）化学式法：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。活泼金属氧化物→较活泼金属氧

8、化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3Na2O·SiO2硅酸钙：CaSiO3CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O正长石：KAlSi