含硅矿物与信息材料ppt课件.ppt
1,含硅矿物与信息材料,一、碳、硅自我诊断1.有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的 石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型 能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥的是(),2,A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.自然界中存在大量的单质硅C.硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D.自然界的硅易开采，且可再生答案 B,3,2晶体硅的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是 NA个。固态时，C60属于 晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。,2,分子,4,基础回归1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途（1）碳在自然界既有 态又有 态。碳的同 素异形体有、无定形碳、等。（2）硅在地壳中的含量占第 位，仅次于，全部以 态存在，是一种亲 元素,单质硅有 和 形两种。晶体硅是良好的 材料，在计算机等电子工业，可用作、大规 模 等。硅是人类将 能转化为 能的 常用材料，所以硅还用于制造。,游离,化合,金刚石,石墨,C60,二,氧,化合,氧,晶体,无定,半导体,半导体芯片,集成电路,太阳,电,光电池,5,2.C、Si的化学性质（1）碳单质的化学性质 常温下（填“不”或“很”）活泼，在高温条 件下有强 性。,不,还原,可燃性：2C+O2 2CO、C+O2 CO2。还原性 a.与Fe2O3反应的化学方程式：3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2;b.与CO2反应的化学方程式：C+CO2 2CO;c.与水蒸气反应的化学方程式:C+H2O(g)CO+H2;d.与浓H2SO4反应的化学方程式：C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O。,6,（2）硅单质的化学性质常温下化学性质不活泼,但能与、反应。与氢氟酸反应的化学方程式：Si+4HF SiF4+2H2。与烧碱反应的离子方程式：Si+2OH-+H2O SiO+2H2。加热时与O2、Cl2等非金属单质反应，其化学方程式为。,F2,HF,强碱,Si+O2 SiO2；Si+2Cl2 SiCl4,7,二、碳、硅的氧化物自我诊断3.下列关于SiO2和CO2的叙述中，不正确的是（）A.都是共价化合物B.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不能 与任何酸反应C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸D.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨E.CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸F.根据反应SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2可推知 硅酸酸性比碳酸强,BCF,8,基础回归1.碳的氧化物比较,9,基础回归1.碳的氧化物比较,酸性,C+H2O(g)CO+H2,CaCO3 CaO+CO2,10,2CO+O2 2CO2,3CO+Fe2O3,2Fe+3CO2,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Mg+CO2 2MgO+C,剧,温室,11,CO2+H2O H2CO3,SiF4+2H2O,SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O；,橡胶,CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,CO2+NaOH NaHCO3,或,12,Na2SiO3+CO2,难挥发,CaCO3+2HClO,2NaHCO3,CaSiO3,CaCO3,13,三、硅酸、硅酸盐自我诊断4.从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷、玻璃、水泥同类的是（）A.光导纤维 B.有机玻璃 C.人造纤维 D.砖瓦 解析 从题干所给的信息：陶瓷属于硅酸盐，也 属于传统无机非金属材料，玻璃和水泥属于硅酸 盐,很明显,另一物质必须属于硅酸盐才能使其归纳 在一起，由此不难得出选项D是正确的。A的主要 成分SiO2,不属于硅酸盐；有机玻璃和人造纤维都 属于有机物，不符合题意；砖瓦是陶瓷器中的土 器，属于硅酸盐。,D,14,5.北京2008年奥运金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉 制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A.CaOMgOSiO2H2O B.2CaO5MgO8SiO2H2O C.2CaOMgOSiO22H2O D.5CaO2MgO8SiO2H2O 解析 根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒,昆仑玉的氧化物形式为2CaO5MgO8SiO2H2O。,B,15,基础回归1.硅酸（1）硅酸的性质 硅酸 溶于水，其酸性比碳酸，硅酸(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。硅酸不稳定,受热易分解:。硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化 学方程式为：。硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能 力强，常用作。,不,弱,不能,H2SiO3 SiO2+H2O,H2SiO3+2NaOH Na2SiO3+2H2O,干燥剂,16,2.硅酸钠（1）物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称，有黏性。（2）化学性质 水解显 性。与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与盐酸反应：。与CO2水溶液反应：。（3）用途：黏合剂（矿物胶），耐火阻燃材料。,水玻璃,碱,Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3,Na2SiO3+CO2+H2O,H2SiO3+Na2CO3,17,3.硅酸盐（1）概念：的总称，是构成地壳岩石的主要成分。（2）表示方法 硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示 它们的组成，如硅酸钠（Na2SiO3）写成,钾云母（KH2Al3Si3O12）写成。,由硅、氧和金属元素组成的化合物,Na2OSiO2,K2O3Al2O36SiO22H2O,18,4.传统无机非金属材料（1）普通玻璃 主要原料：。主要成分：、。,纯碱、石灰石、石英,Na2SiO3 CaSiO3 SiO2,19,（2）普通硅酸盐水泥主要原料：、。主要成分（写出名称和化学式）：。,石灰石,黏土,硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3),主要性能：。,水硬性,(3)陶瓷主要是传统硅酸盐陶瓷，它们都是以黏土为原料，经高温烧结而成。,20,21,22,要点一 碳、硅及其化合物的特性及应用1.碳、硅元素单质及其化合物的特性（1）一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬 度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中 金刚石为硬度最大的物质。（2）一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅 为半导体，石墨为电的良导体。（3）一般情况，较强氧化剂+较强还原剂 较弱氧化剂+较弱还原剂，而碳却还原出比它更 强的还原剂：SiO2+2C Si+2CO,FeO+C Fe+CO。,要点精讲,23,（4）非金属单质与碱反应一般是非金属既作氧化 剂又作还原剂，而Si与碱溶液反应却只作还原剂。Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2。（5）一般情况，较活泼金属+酸 盐+氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si+4HF SiF4+2H2。（6）一般情况，碱性氧化物+酸 盐+水，SiO2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiO2+4HF SiF4+2H2O(SiF4也不属于盐)。（7）无机酸一般能溶于水，而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。,24,（8）H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+Na2CO3,但高温下：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2也能发生（CO2离开反应体系）。（9）一般情况，非常活泼金属（Na、K等）才能够置换出水中的氢，但C+H2O（g）CO+H2。（10）一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2+H2O H2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。,25,2.硅与铝的相似性及区别（1）与强碱溶液反应时相似 Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3Al(OH)3均 与NaOH溶液反应生成盐和水。Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色 沉淀。（2）区别 除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反 应。Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时 现象不同。,26,Si,SiO2,H2O,H2SiO3,H2,Na2SiO3,27,28,迁移应用1（2010.温州模拟）已知A是一种不溶于水的酸酐。根据图示转化关系，回答：,29,（1）A是，B是，D是。（2）写出各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。答案（1）SiO2 Na2SiO3 H2SiO3（2）SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2SiO+CO2+H2O H2SiO3+COSiO2+2OH-SiO+H2OSiO+2H+H2SiO3H2SiO3 SiO2+H2O,30,要点二 无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。,
