非金属及其化合物课时.pptx

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1、第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 本节将学习内容导读本节将学习内容导读 一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸 二、硅酸盐二、硅酸盐 三、硅单质三、硅单质第1页/共29页硅元素在地壳中的含量硅元素在地壳中的含量第2页/共29页3 黄山 泰山克拉玛依 沙漠 美丽的长江三角洲我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的?第3页/共29页4第4页/共29页5通过下列图片你能总结归纳出硅元通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在吗？素在自然界中的存在吗？硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的分的岩石、沙子和

2、土壤、约占地壳总量的90%90%以上。以上。第5页/共29页6陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具日用器皿、建筑饰材、卫生洁具玻璃水泥水泥第6页/共29页7具有特殊功能的含硅物质具有特殊功能的含硅物质碳化硅（金刚砂）碳化硅（金刚砂）硅钢硅钢 导磁性良好，用作变压器铁芯导磁性良好，用作变压器铁芯硅橡胶硅橡胶分子筛分子筛具有均匀微孔结构的具有均匀微孔结构的铝硅酸盐铝硅酸盐生物陶瓷：生物陶瓷：人造骨第7页/共29页8第8页/共29页9岩石，构成岩石的主要的成分是硅酸盐及硅的氧化物。从古到今，在无机非金属材料中，硅一直都扮演着主要的角色中 国 的 陶 器第9页/共29页硅的概况硅的概况1.1.在地壳中含

3、量第二在地壳中含量第二 :氧氧 硅硅 铝铝 铁铁2.2.存在：存在：没有游离态，只有没有游离态，只有化合态化合态（主要以氧化物和硅酸盐的形式存（主要以氧化物和硅酸盐的形式存在）在）3.3.分布：分布：自然界中分布广泛，是构成自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素矿物和岩石的基本元素（如图）（如图）第10页/共29页思考思考1 1：硅原子最外层电子数是多少？硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？与它相同？第11页/共29页4 4、硅的原子结构、硅的原子结构硅和碳一样硅和碳一样,其原子既不其原子既不易失去又不易得到电子易失去又不易

4、得到电子,主要形成主要形成四价四价的化合物的化合物.+142 8 4Si2 4+6C碳是构成有机物碳是构成有机物的主要元素的主要元素硅是构成岩石和许硅是构成岩石和许多矿物的主要元素多矿物的主要元素第12页/共29页13第13页/共29页一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸硅是一种亲氧元素硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与在自然界中它总是与氧相互化合的氧相互化合的(与碳不同与碳不同)存在形式：存在形式：氧化物氧化物(SiO2)硅酸盐硅酸盐第14页/共29页(1)(1)存存 在在硅石（硅石（12%12%）结晶形：结晶形：无定形无定形:水晶水晶玛瑙玛瑙1.1.二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2

5、)石英晶体是结晶的石英晶体是结晶的SiOSiO2 2，无色透明无色透明的叫做水晶，具有彩色环带状或层状的叫做水晶，具有彩色环带状或层状的叫玛瑙的叫玛瑙石英石英硅藻土硅藻土第15页/共29页16水晶晶晶体体二二氧氧化化硅硅第16页/共29页17玛玛 瑙瑙玛瑙第17页/共29页SiOSiO4 4 四面体结构网状结构决定了网状结构决定了SiOSiO2 2具有具有优良的物理和化学性质优良的物理和化学性质(2)SiO(2)SiO2 2的结构的结构第18页/共29页19二氧化硅的结构：第19页/共29页SiO第20页/共29页SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定

6、因此性质很稳定 第21页/共29页(3)用途：制光导纤维、电子工业重要部件、用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。体制造石英电子表、石英钟等。第22页/共29页物理性质物理性质:化学稳定性化学稳定性:硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水纯净的纯净的SiOSiO2 2晶体无色透明晶体无色透明很稳定很稳定 根据根据SiOSiO2 2的存在和应用，请你分析以下的存在和应用，请你分析以下问题：问题：SiOSiO2 2具有哪些物理性质？化学稳具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？定性

7、如何？你的根据是什么？SiOSiO2 2这些这些性质是由什么决定的？性质是由什么决定的？思考与交流思考与交流第23页/共29页(4)(4)物理性质：物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水,纯净纯净的的SiOSiO2 2晶体无色透明晶体无色透明第24页/共29页(5)(5)二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质SiO2 CaO CaSiO3高温a a、与碱性氧化物反应、与碱性氧化物反应酸性氧化物：酸性氧化物：b b、与强碱反应：、与强碱反应：想一想想一想COCO2 2的性质的性质SiO2 2OH SiO32H2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O注意：注意：SiO2

8、不能与水反应不能与水反应第25页/共29页(除氢氟酸外不与其它任何酸作用）除氢氟酸外不与其它任何酸作用）与氢氟酸与氢氟酸(HF)(HF)作用：作用：高温时：高温时：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温SiO2+4HF=SiF4+2H2O第26页/共29页思考：实验室盛装思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什不用玻璃塞，你知道为什么吗？么吗？防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反应溶液反应生成粘稠的生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘，使瓶塞和瓶口粘在一起。在一起。第2

9、7页/共29页二氧化硅二氧化硅(SiO2）二氧化碳二氧化碳(CO2)物理性质物理性质物质分类物质分类与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与酸反应与酸反应熔沸点高、硬度大熔沸点高、硬度大 熔沸点低、硬度小熔沸点低、硬度小 不反应不反应 CO2+H2O=H2CO3 SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应不反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3 SiO2+CaO=Ca SiO3 高温CO2+Na2O=Na2CO3 均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化硅与二氧化碳的比较第28页/共29页29感谢您的观看！第29页/共29页