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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,*,*,無機非金屬材料的主角,,硅,1,硅,的概況,,在地殼中含量第二,,: 氧,硅,,鋁 鐵,,2,,硅,的存在與分布,存在:沒有游離態(tài),只有化合態(tài),,分布:自然界中分布廣泛,是構成礦物和巖石的基本元素。,3,,1,、,硅的原子結構,硅和碳一樣,,,其原子既不易失去又不易得到電子,,,主要形成四價的化合物,.,一,、,硅,+14,2 8 4,Si,2 4,+6,C,碳是構成有機物的主要元素,硅是構成巖石和許多礦物的主要元素,4,,2,、,硅的性質,硅有,晶體硅,和,無定形,硅,
2、兩種。,,晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、熔點、沸點都很高,硬度大的固體。,導電性介于導體和絕緣體之間。,常溫下硅單質的化學性質不活潑,物理性質,5,,,硅,可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件,還可以制成,太陽能電池,,可制成有良好導磁性、耐酸性的合金。,,,半導體晶體管,及芯片的出現(xiàn),,,促進了信息技術革命,,硅,的用途,6,,二、二氧化硅和硅酸,硅,是一種親氧元素,,,在自然界中它總是與氧相互化合的,(,與碳不同,),存在形式:,氧化物 硅酸鹽,7,,1.,二氧化硅,(SiO,2,),,天然硅石,,結晶形,無定形,,石英晶體是結晶的,SiO,2,,,無色透明的叫做,水晶,,具有彩
3、色環(huán)帶狀或層狀的叫,瑪瑙,8,,石英坩堝,光導纖維,瑪 瑙,水晶,9,,[SiO,4,],四面體結構,網狀結構決定了,SiO,2,具有優(yōu)良的物理和化學性質,10,,物理性質,:___________________________________,化學穩(wěn)定性,:____________________________,硬度大、熔點高、難溶于水,很穩(wěn)定,,,SiO,2,具有哪些物理性質?化學穩(wěn)定性如何?,11,,二氧化硅的化學性質,與氫氟酸反應,SiO,2,,+,CaO,,CaSiO,3,高溫,SiO,2,+ 4HF =SiF,4,↑,+ 2H,2,O,與堿性氧化物反應,(刻蝕玻璃),12,,
4、與強堿反應,SiO,2,+ 2OH,-,=SiO,3,2-,+H,2,O,SiO,2,+ 2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?,因為,堿液會跟玻璃塞中的,SiO,2,反應,生成的,硅酸鹽會把,試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。,13,,用途:制光導纖維、電子工業(yè)重要部件、光學儀器、耐高溫化學儀器、利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。,14,,2.,硅酸,(,H,2,SiO,3,),很弱的酸(,酸性比碳酸還弱,),,溶解度很小,如何制得硅酸?能用,SiO,2,與水反應制得嗎?為什么?,由于,SiO,2,不溶于水,所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽
5、與其它酸反應制得的。,15,,實驗,4-1,現(xiàn)象,,結論,,化學方程式,,溶液呈紅色,,,加入鹽酸溶液紅色變淺并接近消失時,,,有透明的硅酸凝膠產生,.,硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應制得的。,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,+2NaCl,16,,3,、硅酸鹽,硅酸鹽,是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。,結構復雜,,一般不溶于水,,化學性質很穩(wěn)定,,17,,1,、,硅酸鹽化學式的氧化物表示方法,:,2,、,重要的,硅酸鹽,:,Na,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,易溶于水,,,其水溶液俗稱,“,水玻璃,” 、“,泡花堿”,.,書寫規(guī)則:,金屬氧化物寫在最前面,
6、然后寫二氧化硅,最后寫水,而且氧化物之間用“,.”,隔開,硅酸鈉:,Na,2,SiO,3,可以寫成,Na,2,O · SiO,2,高嶺石:,Al,2,(Si,2,O,5,)(OH),4,鈉長石,:,NaAlSi,3,O,8,正長石,:,KAlSi,3,O,8,Al,2,O,3,· 2SiO,2,·,,2H,2,O,Na,2,O · Al,2,O,3,· 6SiO,2,K,2,O · Al,2,O,3,· 6SiO,2,18,,實驗,4-2,,放入蒸餾水,放入,Na,2,SiO,3,飽和溶液,現(xiàn)象,,,結論,,,當水分蒸發(fā)后燃燒,當水分蒸發(fā)后不易燃燒,用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火,制備木材防火劑的原料,19,,硅酸鹽的豐富性和多樣性,人面魚紋盆,20,,陶瓷,日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具,21,,玻璃,普通玻璃,: Na,2,O·CaO·6SiO,2,22,,水泥,以黏土和石灰石為主要原料,23,,具有特殊功能的含硅物質,碳化硅(金剛砂),24,,硅鋼,,導磁性良好,用作變壓器鐵芯,25,,硅橡膠,26,,分子篩,具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽,27,,