无机非金属材料的主角——硅必修1.doc

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1、无机非金属材料的主角——硅一、硅及其化合物之间的相互转化关系二、CO2和SiO2物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2晶体类型原子晶体分子晶体物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2+H2OH2CO3②与酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应③与碱反应盛碱液的试剂瓶用橡皮塞SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（反应条件：高温）CO2（少量）+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2（过量）+NaOH=2NaHCO3④与盐反应Si

2、O2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2↑（反应条件：高温）SiO2+CaCO3＝CaSiO3+CO2↑（反应条件：高温）Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOCO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应SiO2+CaO＝CaSiO3（反应条件：高温）CO2+Na2O＝Na2CO3三、硅、硅酸及硅酸盐:1.硅：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅为原子晶体，灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高。导电性介于导体和绝缘体之间，是常用的半导体材料。化学性质：①常温Si+2F2=S

3、iF4；Si+4HF=SiF4+2H2；Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑高温高温△△②加热：Si+O2＝SiO2；Si+2Cl2＝SiCl4；Si+2H2＝SiH4。自然界中无游离态的硅，工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制取粗硅：SiO2+2C＝Si+2CO↑2.硅酸（H2SiO3或原硅酸H4SiO4）：难溶于水的弱酸，酸性比碳酸还弱。3.硅酸钠：溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”，是一种矿物胶。盛水玻璃的试剂瓶要使用橡胶塞。能与酸性较强的酸反应：Na2SiO3+2HCl＝H2SiO3↓(白)+2NaC

4、l；Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3四、水泥、玻璃和陶瓷等硅酸盐产品的主要化学成分、生产原料及其用途硅酸盐材料是传统的无机非金属材料：玻璃、水泥、各种陶瓷等都是以黏土、石英和长石等为原料生产的硅酸盐制品，比较如下（表18—6）硅酸盐产品水泥玻璃原料石灰石、黏土高温纯碱、石灰石、石英反应原理发生复杂的物理化学变化（不作要求）高温SiO2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3＝CaSiO3+CO2↑主要设备水泥回转窑玻璃窑主要成分3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3

5、CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温陶瓷生产的一般过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷，随着现代科学技术的发展，一些具有特殊结构、特殊功能的新型无机非金属材料如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等相继被生产出来。