高一化學《無機非金屬材料-硅》-精講版課件

1、湖南省長沙市一中衛(wèi)星遠程學校第四章 非金屬及其化合物主講：周鑫第一節(jié) 無機非金屬材料硅第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)歸納與整理第四章 非金屬及其化合物第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)歸納與整理無機非金屬材料的主角硅第四章 非金屬及其化合物第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)歸納與整理無機非金屬材料的主角硅富集在海水中的元素氯第四章 非金屬及其化合物第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)歸納與整理無機非金屬材料的主角硅富集在海水中的元素氯硫和氮的氧化物第四章 非金屬及其化合物第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)歸納與整理無機非金屬材料的主角硅富集在海水中的元素氯氨 硝酸 硫酸硫和氮的氧化物第四章 非金屬及其化合物國產(chǎn)千萬億次超級計算機亮相 10月

2、29日，隨著第一臺國產(chǎn)千萬億次超級計算機“天河一號”在湖南長沙亮相，作為算盤這一古老計算器發(fā)明者，中國擁有了歷史上計算速度最快的工具.“天河一號”計算機位居同日公布的中國超級計算機100強之首，也使中國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。這個速度意味著，“天河一號”計算一天，一臺配置雙核、主頻為2.5的微機需要計算160年 。 “天河一號”由10臺機柜組成，每個機柜占地1.44平方米、高兩米、重1.5噸，系統(tǒng)總重量相當于19個神舟飛船。把通風等條件考慮在內，放置“天河一號”需要一個近千平方米的房間。 國產(chǎn)千萬億次超級計算機亮相 全系統(tǒng)運行情況下，每小時耗電1280度。能

3、耗比即每瓦電創(chuàng)造的計算效能為4.3億次運算，與目前峰值性能排名世界第一的美國“走鵑”超級計算機相當。 天氣預報的結果，也是由超級計算機計算而來。目前世界最高水平可預報8天，我國為5至6天。但對于中長期預報特別是氣候預報來說，目前世界上的超級計算機仍然是無法滿足需求的，因為天氣預報的計算需要10的18次方也就是每秒百萬萬億次的速度。世界上一個公認的說法是，天氣預報時效每增加一天，氣象和計算機界需要努力10年。第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si

4、最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價？思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價？正四價（+ 4價）思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價？正四價（+ 4價）思考3：碳、硅在自然界分別以什么形式存在？思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si最外層電

5、子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價？正四價（+ 4價）思考3：碳、硅在自然界分別以什么形式存在？碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強于碳的親氧性。思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價？正四價（+ 4價）思考3：碳、硅在自然界分別以什么形式存在？碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強于碳的親氧性。因此硅元素在自然界都是與氧的化合物的形態(tài)存在。思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？1.二氧化硅(SiO2)1.二氧化硅(SiO2)硅石(天然)1.二氧化硅(SiO2

6、)硅石(天然)結晶形無定形1.二氧化硅(SiO2)硅石(天然)結晶形無定形約占地殼質量的12%1.二氧化硅(SiO2)硅石(天然)結晶形無定形約占地殼質量的12%石英1.二氧化硅(SiO2)硅石(天然)結晶形無定形約占地殼質量的12%純凈的SiO2晶體叫做水晶。石英具有彩色環(huán)帶狀或層狀的叫瑪瑙二氧化硅的結構二氧化硅的結構二氧化硅的結構二氧化硅的結構二氧化硅的結構二氧化硅的結構二氧化硅的結構因為在二氧化硅晶體中，每一個硅Si周圍結合4個O；同時每個O與2個Si結合。因此它是Si與O按1 ：2的原子個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結構的晶體。二氧化硅的結構因為在二氧化硅晶體中，每一個硅Si周圍結合4個O；

7、同時每個O與2個Si結合。因此它是Si與O按1 ：2的原子個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結構的晶體。決定了SiO2具有優(yōu)良的物理和化學性質二氧化硅的結構因為在二氧化硅晶體中，每一個硅Si周圍結合4個O；同時每個O與2個Si結合。因此它是Si與O按1 ：2的原子個數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結構的晶體。SiO2四面體不僅存在于SiO2晶體中,而且存在于所有硅酸鹽礦石中，是構成多姿多彩的硅酸鹽世界的基本骨架決定了SiO2具有優(yōu)良的物理和化學性質水晶是一種無色透明的大型石英結晶體礦物。它的主要化學成份是二氧化硅，跟普通砂子是“同出娘胎”的一種物質。當二氧化硅結晶完美時就是水晶；二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙此為水晶

8、原生礦，二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石；二氧化硅晶粒小于幾微米時，就組成玉髓、燧石、次生石英巖。石英具有彩色環(huán)狀或層狀的稱為瑪瑙。石英具有彩色環(huán)狀或層狀的稱為瑪瑙。石英具有彩色環(huán)狀或層狀的稱為瑪瑙。分析異同,理解特性根據(jù)二氧化硅的存在和應用,請分析:二氧化硅具有那些物理性質?化學穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?二氧化硅的這些性質是由什么決定的?嘗試與二氧化碳做比較. 二氧化硅的晶體結構二氧化碳的晶體結構 二氧化硅的晶體結構思考與交流P76物理性質:_化學穩(wěn)定性:_思考與交流P76物理性質:_化學穩(wěn)定性:_硬度大、熔點高、難溶于水思考與交流P76物理性質:_化學穩(wěn)定性:_很穩(wěn)定硬度大、熔點高、

9、難溶于水二氧化硅的化學性質二氧化硅的化學性質可以與堿和堿性氧化物反應SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 CaO高溫二氧化硅的化學性質可以與堿和堿性氧化物反應CaSiO3SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 CaO高溫與氫氟酸反應（腐蝕玻璃）二氧化硅的化學性質可以與堿和堿性氧化物反應CaSiO3SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 CaO高溫SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O與氫氟酸反應（腐蝕玻璃）二氧化硅的化學性質可以與堿和堿性氧化物反應CaSiO31.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?動動腦筋1.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?氫氟酸能腐蝕玻璃因此

10、盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 SiO2 4HF =SiF4 2H2O 動動腦筋圖 4-6 實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶1.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?氫氟酸能腐蝕玻璃因此盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 SiO2 4HF =SiF4 2H2O 動動腦筋圖 4-6 實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶1.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?氫氟酸能腐蝕玻璃因此盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 SiO2 4HF =SiF4 2H2O 動動腦筋2. 實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？ 因為玻璃的主要成分二氧化硅與NaOH溶液反應生成

11、對應的硅酸鈉使瓶塞部分粘結而無法打開。 SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O圖 4-6 實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶1.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?氫氟酸能腐蝕玻璃因此盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 SiO2 4HF =SiF4 2H2O 動動腦筋2. 實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？3. 某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物,是否正確?3. 某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物,是否正確? 不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應，不跟其它酸反應，且與氫氟酸反

12、應也不是表現(xiàn)二氧化硅的堿性。故其屬于酸性氧化物。物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度二氧化硅和硅酸的物理性質物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度固體二氧化硅和硅酸的物理性質物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度固體1610二氧化硅和硅酸的物理性質物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度固體16102230二氧化硅和硅酸的物理性質物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度

13、固體16102230不溶二氧化硅和硅酸的物理性質物質 SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點-56.6 沸點-78.5 溶解性1：1硬度固體16102230不溶大二氧化硅和硅酸的物理性質二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(S

14、iO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性CO2+H2O H2CO3 CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫C

15、O2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性SiO2+CaO = CaSiO3 高溫CO2+H2O H2C

16、O3 CO2+C = 2CO高溫CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性SiO2+CaO = CaSiO3 高溫CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O不反應二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同

17、點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性SiO2+CaO = CaSiO3 高溫CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫 SiO2+2C = Si+2CO高溫CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O不反應二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性SiO2+CaO = CaSiO3 高溫CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫 SiO2+2C = Si+2CO高溫

18、SiO2+4HF= SiF4 +2H2O CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O不反應二氧化硅和二氧化碳的化學性質 化合物化學性質二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)相同點酸性氧化物與強堿反應與堿性氧化物反應與水反應 弱氧化性 特殊性SiO2+CaO = CaSiO3 高溫CO2+H2O H2CO3 CO2+C = 2CO高溫 SiO2+2C = Si+2CO高溫SiO2+4HF= SiF4 +2H2O CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3與氫氟酸不反應SiO2+2NaOH =Na

19、2SiO3+H2O不反應 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪

20、瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻璃雕花 硬度大 SiO2的制品 性質 光導纖維 熔點高石英坩堝 光的折射效果好瑪瑙制精密軸承 酸性氧化物 水晶杯 二氧化硅的特性氫氧化鈉試劑瓶不能用磨口玻璃塞 難溶于水玻

21、璃雕花 硬度大 思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得

22、2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止。思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸

23、，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止。思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止。思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2Si

24、O3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止?，F(xiàn)象：紅色褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停

25、止?，F(xiàn)象：紅色褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止?，F(xiàn)象：紅色褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成結論：Na2SiO3溶液呈堿性，H2SiO3是一種膠體，濃度增大聚集成凝膠。思考：CO2溶于水即生成H2CO3，SiO2不能與水反應得

26、到H2SiO3 ，那么怎樣才能制得2SiO3 ？（提示：強酸制取弱酸)2. 硅酸（1）2SiO3 的制取實驗原理：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl步驟：在試管中加入35mL飽和Na2SiO3溶液，滴入12滴酚酞試劑，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，直至溶液紅色變淺并接近消失時停止?，F(xiàn)象：紅色褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成結論：Na2SiO3溶液呈堿性，H2SiO3是一種膠體，濃度增大聚集成凝膠。（2）性質弱酸性（酸性比碳酸弱），溶解度很?。?）性質弱酸性（酸性比碳酸弱），溶解度很小思考：如何通過實驗證明硅酸酸性比碳酸弱？（用化學方程式表示）（2）性質弱酸性（

27、酸性比碳酸弱），溶解度很小思考：如何通過實驗證明硅酸酸性比碳酸弱？（用化學方程式表示）Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（2）性質弱酸性（酸性比碳酸弱），溶解度很小思考：如何通過實驗證明硅酸酸性比碳酸弱？（用化學方程式表示）熱穩(wěn)定性(易分解)：H2SiO3SiO2+H2ONa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（2）性質（3）用途 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑，或催化劑的載體拓展如何利用SiO2制取硅酸？寫出相應的化學方程式。（3）用途 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干

28、膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑，或催化劑的載體拓展如何利用SiO2制取硅酸？寫出相應的化學方程式。解答以二氧化硅為原料制取硅酸: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+H2O = Na2CO3+H2SiO3 SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3 或 Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl（3）用途 生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑，或催化劑的載體湖南省長沙市一中衛(wèi)星遠程學校第四章 非金屬及其化合物主講：周鑫第一節(jié) 無機非金屬材料硅人面魚紋盆硅酸鹽的豐富性和多樣

29、性日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具陶瓷日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具陶瓷具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽分子篩二、硅酸鹽二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定。二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定。3. 表示方法：（P77 資料卡片）二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定?；顫娊饘傺趸?+ 不活潑金屬氧化物 + 二氧化硅 + 水3. 表示方法：（P77 資料卡片）二、硅酸鹽1. 定

30、義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定。活潑金屬氧化物 + 不活潑金屬氧化物 + 二氧化硅 + 水3. 表示方法：（P77 資料卡片）4. 硅酸鈉 Na2SiO3二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定?；顫娊饘傺趸?+ 不活潑金屬氧化物 + 二氧化硅 + 水3. 表示方法：（P77 資料卡片）4. 硅酸鈉 Na2SiO3探究步驟觀察現(xiàn)象探究結論 實驗4-2：取兩個小木條，分別放入蒸餾水和Na2SiO3 溶液中浸透，取出在酒精燈外焰加熱，觀察現(xiàn)象。二、硅酸鹽1. 定義：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱

31、。2. 性質：大多不溶于水，化學性質穩(wěn)定?；顫娊饘傺趸?+ 不活潑金屬氧化物 + 二氧化硅 + 水3. 表示方法：（P77 資料卡片）4. 硅酸鈉 Na2SiO3探究步驟觀察現(xiàn)象探究結論 實驗4-2：取兩個小木條，分別放入蒸餾水和Na2SiO3 溶液中浸透，取出在酒精燈外焰加熱，觀察現(xiàn)象。放入水中的木條水分蒸發(fā)后燃燒，放入 Na2SiO3中的不燃燒Na2SiO3不易燃燒，可作防火劑 化學性質： 物理性質：白色固體，可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅膠和木材防火劑。 化學性質：a. 與酸反應：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 物理性質：白色固體，可溶于

32、水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅膠和木材防火劑。 化學性質：a. 與酸反應：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3思考與討論: Na2SiO3溶液在空氣中久置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？原因？ 物理性質：白色固體，可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅膠和木材防火劑。 化學性質：a. 與酸反應：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3b. 與鹽反應：Na2SiO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaSiO3思考與討論: Na2SiO3溶液在空氣中久置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？原因？ 物理性質：白色固體，可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅

33、膠和木材防火劑。 化學性質：a. 與酸反應：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3b. 與鹽反應：Na2SiO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaSiO3思考與討論: Na2SiO3溶液在空氣中久置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？原因？ 用途： 物理性質：白色固體，可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅膠和木材防火劑。 化學性質：a. 與酸反應：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3b. 與鹽反應：Na2SiO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaSiO3思考與討論: Na2SiO3溶液在空氣中久置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？原因？ 用途：肥皂填料、木

34、材防火劑及黏膠劑等 物理性質：白色固體，可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，無色粘稠，可制備硅膠和木材防火劑。無機非金屬材料無機非金屬材料無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料（硅酸鹽產(chǎn)品）無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷玻璃水泥（硅酸鹽產(chǎn)品）無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷玻璃水泥（硅酸鹽產(chǎn)品）無機非金屬材料新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷玻璃水泥（新型陶瓷）（硅酸鹽產(chǎn)品）高溫結構陶瓷壓電陶瓷透明陶瓷超導陶

35、瓷 玻璃 水泥 陶瓷 玻璃主要原料：純堿、石灰石和石英 水泥 陶瓷 玻璃Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 水泥 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 水泥 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 +

36、CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥主要原料：粘土和石灰石、石膏適量（調節(jié)水泥硬化速度） 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 =

37、CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥主要原料：粘土和石灰石、石膏適量（調節(jié)水泥硬化速度）主要成分： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 硅酸二鈣：2CaOSiO2 鋁酸三鈣：3CaOAl2O3 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥主要原料：粘土和石灰石、石膏適量（調節(jié)水泥硬化速度）主要成分： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 硅酸二鈣：2CaOSiO2

38、鋁酸三鈣：3CaOAl2O3主要設備：水泥回轉窯 陶瓷 玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥主要原料：粘土和石灰石、石膏適量（調節(jié)水泥硬化速度）主要成分： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 硅酸二鈣：2CaOSiO2 鋁酸三鈣：3CaOAl2O3主要設備：水泥回轉窯 陶瓷主要原料：粘土 特殊含硅化合物碳化硅SiC，俗名金剛砂，具有與金剛石類似的空間網(wǎng)狀結構，硬度大，熔點高。 玻璃主要成分：N

39、a2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2OCaO6SiO2） Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2主要原料：純堿、石灰石和石英 主要設備：玻璃窯 水泥主要原料：粘土和石灰石、石膏適量（調節(jié)水泥硬化速度）主要成分： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 硅酸二鈣：2CaOSiO2 鋁酸三鈣：3CaOAl2O3主要設備：水泥回轉窯 陶瓷主要原料：粘土 生物陶瓷人造骨生物陶瓷人造骨三、硅單質硅的工業(yè)制備硅單質硅的工業(yè)制備硅單質工業(yè)上，用焦炭在高溫下還原石英砂可制得粗硅，又能跟氯氣反應經(jīng)提純得到SiCl4后再用氫氣還原制得純硅：硅的工業(yè)制備硅單質SiO22CSi(粗)2CO 工業(yè)上，用焦炭在高溫下還原石英砂可制得粗硅，又能跟氯氣反應經(jīng)提純得到SiCl4后再用氫氣還原制得純硅：硅的工業(yè)制備硅單質SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiCl4 工業(yè)上，用焦炭在高溫下