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时间:2019-05-31
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1、无机非金属材料的主角——硅想一想画出C、Si的原子结构简图,并由此分析:硅的化学性质活不活泼,为什么?硅的化合价主要是多少?Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅的存在硅是一种亲氧元素。在自然界中它总是与氧相互化合,没游离态的硅。硅以化合态存在于自然界,例如:硅的氧化物和硅酸盐等一、二氧化硅(SiO2)和硅酸1.二氧化硅坚硬难熔的固体,不溶于水。熔沸点高。2).物理性质:1)存在和俗名:天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅.砂、石英、水晶的主要成分都是SiO2CO2SiO2空气硅石、石英、水晶
2、、玛瑙、沙子等熔、沸点低,微溶于水熔点高,硬度大,不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高温CaSiO3存在物理性质不反应与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应思考与交流:我们知道是CO2酸性氧化物,那么SiO2是否也是酸性氧化物,酸性氧化物有哪些通用性呢?3)、SiO2化学性质:小结:常温下,二氧化硅的化学性质不活泼,不与水、酸(HF除外)反应,能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。想
3、一想1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞?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。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。4).用途思考与交流:物质的性质决定用途,CO2有哪些用途?SiO2又有哪些用途呢?(1)光导纤维:(2)石英:耐高温化学仪器、石英电子表石英钟(3)水晶:电子工业的重要部件、光学仪器、高级工艺品和眼镜片(4)玛瑙:精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品二、硅酸(H2SiO3)(1
4、)制取(实验4-1)强酸制弱酸(2)性质:①白色胶状,难溶(白色胶状)②弱酸性(酸性H2SiO35、的总称。Na2SiO3溶液(水玻璃)—木材防火、黏胶剂等放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象燃烧无明火,不燃烧结论Na2SiO3不易燃烧,可作防火剂Na2SiO3:Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2OCa(Al2Si3O10)·3H2OKAlSi3O8钙沸石正长石高岭石硅酸盐的改写:硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分(5%)四、硅酸盐工业1、玻璃:原料:纯碱、石灰石和石英Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2O•C6、aO•6SiO2)2、水泥:主要原料:粘土和石灰石石膏—作用是调节水泥硬化速度3、陶瓷:主要原料:粘土4、特殊含硅化合物——碳化硅SiC,俗名金刚砂(金刚石,二氧化硅),具有的空间网状结构,硬度大,熔点高五、硅1、存在和状态:(1)只有化合态,无游离态;(2)晶体硅和无定型硅。2、物理性质:灰黑色,有金属光泽、硬而脆的固体,熔沸点较高。3、化学性质:不活泼(1)常温下:①Si+4HF=SiF4+2H2↑②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑注:与酸(除HF)碱不反应,其它氧化剂,如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。(2)加热时:与某7、些非金属反应Si+O2==SiO24、用途:半导体材料5、工业制粗硅(课本练习):SiO2+2C===Si+2CO↑高温粗硅提纯:Si+2Cl2===SiCl4高温SiCl4+2H2===Si+4HCl高温SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精馏+H2高温高温高温在实验室里,将细砂粉(SiO2)与镁粉混合加热,也可得到粗硅,反应的化学方程式为:这样得到的硅不纯净,往往含有过量的镁、氧化镁及硅化镁(Mg2Si)等,这些杂质可用盐酸除去,有关反应的化学方程式为:SiO2+2Mg==2MgO+Si高温MgO+2HCl==MgCl2+H2OMg
5、的总称。Na2SiO3溶液(水玻璃)—木材防火、黏胶剂等放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象燃烧无明火,不燃烧结论Na2SiO3不易燃烧,可作防火剂Na2SiO3:Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2OCa(Al2Si3O10)·3H2OKAlSi3O8钙沸石正长石高岭石硅酸盐的改写:硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分(5%)四、硅酸盐工业1、玻璃:原料:纯碱、石灰石和石英Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2O•C
6、aO•6SiO2)2、水泥:主要原料:粘土和石灰石石膏—作用是调节水泥硬化速度3、陶瓷:主要原料:粘土4、特殊含硅化合物——碳化硅SiC,俗名金刚砂(金刚石,二氧化硅),具有的空间网状结构,硬度大,熔点高五、硅1、存在和状态:(1)只有化合态,无游离态;(2)晶体硅和无定型硅。2、物理性质:灰黑色,有金属光泽、硬而脆的固体,熔沸点较高。3、化学性质:不活泼(1)常温下:①Si+4HF=SiF4+2H2↑②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑注:与酸(除HF)碱不反应,其它氧化剂,如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。(2)加热时:与某
7、些非金属反应Si+O2==SiO24、用途:半导体材料5、工业制粗硅(课本练习):SiO2+2C===Si+2CO↑高温粗硅提纯:Si+2Cl2===SiCl4高温SiCl4+2H2===Si+4HCl高温SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精馏+H2高温高温高温在实验室里,将细砂粉(SiO2)与镁粉混合加热,也可得到粗硅,反应的化学方程式为:这样得到的硅不纯净,往往含有过量的镁、氧化镁及硅化镁(Mg2Si)等,这些杂质可用盐酸除去,有关反应的化学方程式为:SiO2+2Mg==2MgO+Si高温MgO+2HCl==MgCl2+H2OMg
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