我的课件-硅及其重要的化合物.ppt

非金属及其化合物,熊氏出品 必属佳品,无机非金属材料的主角,硅,硅的化合物构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上.,一、硅的有关常识：,一、硅的有关常识：,1、包含晶体硅和无定形硅，且晶体硅的结构与金刚石类似（硬度大、熔点高）；,一、硅的有关常识：,1、包含晶体硅和无定形硅，且晶体硅的结构与金刚石类似（硬度大、熔点高）；2、带金属光泽的灰黑色固体，有脆性。,二、硅的化学性质：,C原子结构示意图,Si原子结构示意图,二、硅的化学性质：,不易得，也不易失电子，故化学性质稳定。,1、常温下：（1）只与酸中的氢氟酸溶液反应：Si+4HF=SiF4+2H2（2）只与碱中的强碱溶液反应：Si+2NaOH+4H2O=Na2SiO3+2H2+3H2O 或Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 友情提示：Si是还原剂，H2O是氧化剂,计算水量时用,产生H2的方式：,1、金属与酸反应：如Fe 与稀盐酸2、活泼金属与水反应：如Na与水3、Al与强碱溶液反应：4、铁在高温下与水蒸汽反应：5、硅与强碱溶液反应：,二、硅的化学性质：,（3）只与气体中的F2反应：Si+2F2=SiF42、高温下：能与O2、Cl2等反应：Si+O2 SiO2,三、硅的用途：,三、硅的用途：,1、作为良好的半导体材料（主板、光电池）,主板,光电池,变压器,三、硅的用途：,1、作为良好的半导体材料（主板、光电池）,2、变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）,三、硅的用途：,1、作为良好的半导体材料（主板、光电池）,2、变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）,3、耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）,四、硅在自然界中的存在方式：,1、活泼金属单质在自然界中以化合态形式而存 在；,2、很不活泼单质在自然界中一般以游离态形式 而存在；,常识,四、硅在自然界中的存在方式：,与C不同，Si以化合态形式而存在(主要以SiO2形式)。,硅重要的化合物,二氧化硅,一、有关SiO2的常识：,1、有晶体和无定形两大类；2、晶体二氧化硅叫石英（其中的透明部分叫水晶）,水晶,玛瑙,一、有关SiO2的常识：,1、有晶体和无定形两大类；2、晶体二氧化硅叫石英（其中的透明部分叫水晶），天然二氧化硅叫硅石、石英砂；,一、有关SiO2的常识：,1、有晶体和无定形两大类；2、晶体二氧化硅叫石英（其中的透明部分叫水晶），天然二氧化硅叫硅石、石英砂；3、在SiO2晶体中，1个Si的周围有4个O，1个O的周围有2个Si。SiO2为立体网状结构。,二、SiO2的物理性质：,1、不溶于水；2、硬度大；3、熔点高。,三、SiO2的化学性质：,1、只与碱中的强碱溶液反应：,因为结构紧密，所以化学性质较稳定。,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,所以盛装碱性溶液的瓶塞不能用玻璃塞（但可以用玻璃瓶），应用橡胶塞或木头赛。,三、SiO2的化学性质：,1、只与碱中的强碱溶液反应：,因为结构紧密，所以化学性质较稳定。,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,2、与碱性氧化物反应：,三、SiO2的化学性质：,因为结构紧密，所以化学性质较稳定。,3、只与酸中的HF溶液反应：,因为HF即会腐蚀橡胶（酸都会腐蚀橡胶），又会腐蚀玻璃，所以用塑料瓶来盛装氢氟酸。,盛装氢氟酸,三、SiO2的化学性质：,因为结构紧密，所以化学性质较稳定。,3、只与酸中的HF溶液反应：,4、高温下与C反应:SiO2+2C Si+2CO,所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃。,5、待续。,工业制粗硅,四、二氧化硅的用途,二氧化硅的用途很广：1、目前已被使用的高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅；2、二氧化硅主要用于制玻璃。一般较纯净的石英可用来制造石英玻璃。而石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器，也用来制成高级工业品和眼镜片等。,硅重要的化合物,硅酸,硅酸（H2SiO3),（1）制取：,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,白色胶状(胶体),强酸制弱酸,（2）性质：,白色胶状，不溶与水,酸性,脱水形成硅胶,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,（用作食品中的干燥剂）,原理,不能使指示剂变色,（酸性 H2SiO3 H2CO3）,弱,不稳定性：,与水结合：,H2SiO3 SiO2+H2O,H2SiO3+H2O=H4SiO4,硅重要的化合物,硅酸盐,硅酸盐,1、定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。,2、典型代表：Na2SIO3,（1）俗称泡花碱（水溶液显碱性）（2）溶于水，其水溶液称为水玻璃，具有黏性，特别易黏住玻璃，所以不能用玻璃塞。（3）可用来制备硅胶和木材防火剂,硅酸盐,3、用途：,（1）制水泥原料：黏土、石灰石（石膏：调节水泥硬化速度）,过程：打碎、配料、磨细、进窑、煅烧,硅酸盐,3、用途：,（1）制水泥原料：黏土、石灰石（石膏：调节水泥硬化速度）成分：3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3,硅酸盐,3、用途：,（2）制玻璃原料：纯碱、石灰石、石英SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2,制作过程：打碎、配料、进窑、熔制、成型,硅酸盐,3、用途：,（2）制玻璃原料：纯碱、石灰石、石英SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 成分：,SiO2，CaSiO3，Na2SiO3,三、SiO2的化学性质：,因为结构紧密，所以化学性质较稳定。,3、只与酸中的HF溶液反应：,4、高温下与C反应:SiO2+2C Si+2CO,所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃。,5、待续。,5、高温下与碳酸盐反应:,硅酸盐,3、用途：,（3）制陶和瓷（详情请看课本P79）原料：黏土成分：SiO2等,硅酸盐,4、硅酸盐的另一种书写方式：,（1）Na2SiO3,Na2OSiO2,（2）Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O32SiO2 2H2O,（3）CaAl2SiO6,CaOAl2O3SiO2,（4）K2Al2Si6O16,K2OAl2O36SiO2,规律：活泼金属氧化物不活泼金属氧化物二氧化硅水,混合物,：大多为混合物，没有固定的熔点,