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1、无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅1 1水晶饰品水晶饰品 玛瑙玛瑙 陶瓷瓶陶瓷瓶 晶体硅晶体硅硅太阳能电池硅太阳能电池 硅芯片硅芯片 石英坩埚石英坩埚 石英光导纤维石英光导纤维 水泥水泥 玻璃杯玻璃杯 硅胶干燥剂硅胶干燥剂 硅橡胶制品硅橡胶制品 2 2氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝7.73%铁铁4.75%钙钙3.45%钠钠2.74%钾钾2.47%镁镁2.00%氢氢0.16%其他其他1.20%3 3硅硅的概况的概况在地壳中含量第二在地壳中含量第二 ： 氧氧 硅硅 铝铝 铁铁4 4硅硅的存在与分布的存在与分布存在：没有游离态，只有化合态存在：没有游离态，只有化合态分布：分布：在自然界中
2、在自然界中主要以氧化物及硅主要以氧化物及硅酸盐形式存在，在自然界中分布广酸盐形式存在，在自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。泛，是构成矿物和岩石的基本元素。5 51 、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得到电子,主要形成四价的化合物主要形成四价的化合物.一一、硅硅+142 8 4Si2 4+6C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6 62、硅的性质硅的性质硅有硅有晶体硅晶体硅和和无定形硅无定形硅两种。两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固熔点
3、、沸点都很高，硬度大的固体。体。导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。物物理理性性质质7 7硅的工业制法硅的工业制法制粗硅制粗硅SiO2+2C=Si+2CO化学性质化学性质常温下化学性质不活泼，只能跟常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和和NaOH溶液反应。溶液反应。Si2NaOHH2ONa2SiO32H28 8 硅硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。 半导体晶体管及芯片的出现半导体晶体管及芯片的出
4、现, ,促进了信息促进了信息技术革命技术革命硅硅的用途的用途9 9练习练习：有一粗铝，含铁和硅两种杂质。：有一粗铝，含铁和硅两种杂质。取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是（则该粗铝中铁和硅的关系正确的是（）A.物质的量之比为物质的量之比为1:1B.B.物质的量之比为物质的量之比为2:1C.质量之比为质量之比为4:1D.质量之比为质量之比为2:110101.二氧化硅二氧化硅(SiO2)天然硅石天然硅石结晶形结晶形无定形无定形石英石英硅藻土一般是由统称为硅藻硅藻土
5、一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其本质是酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质含水的非晶质SiO2水晶、石英、玛瑙、沙子水晶、石英、玛瑙、沙子二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸1111SiOSiO4 4 四面体结构四面体结构正四面体网状结构决定了正四面体网状结构决定了SiOSiO2 2具有优具有优良的物理和化学性质良的物理和化学性质二氧化硅的结构二氧化硅的结构1212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、难溶于水很稳定很稳定 根据根据SiO2的存在，请你分析以下问题：的存在，请你分析以下问题： Si
6、O2具有哪些物理性质？化学稳定性如何具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？你的根据是什么？ SiO2这些性质是由这些性质是由什么决定的？什么决定的？1313二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质1、与氢氟酸反应、与氢氟酸反应SiO2 CaO CaSiO3高温SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O2、与碱性氧化物反应、与碱性氧化物反应（刻蚀玻璃）（刻蚀玻璃）注：不能与其它任何酸反应注：不能与其它任何酸反应1414雕花玻璃1515在玻璃表面涂上一层石蜡在玻璃表面涂上一层石蜡1616在石蜡上雕刻出花纹，在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢向挖空部分加少量氢氟酸氟酸1717洗掉酸并
7、去掉石蜡洗掉酸并去掉石蜡18183、与强碱反应、与强碱反应SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 2NaOHNa2SiO3H2O为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？用橡皮塞而不用玻璃塞？因为因为碱液会跟玻璃中的碱液会跟玻璃中的SiO2反应，生反应，生成的成的硅酸盐会把硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。在一起。1919二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳COCO2 2二氧化硅二氧化硅二氧化硅二氧化硅SiOSiO2 2物质分类物质分类物质分类物质分类与酸与酸与酸与酸反应反应反应反应与与与
8、与碱性氧化碱性氧化碱性氧化碱性氧化物反应物反应物反应物反应与碱与碱与碱与碱反应反应反应反应与水与水与水与水反应反应反应反应均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物CO2CaOCaCO3CaOSiO2CaSiO3高温高温CO22NaOHNa2CO3+H2OSiO22NaOHNa2SiO3+H2OCO2H2OH2CO3不反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反应不反应2020用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。电子表、石英钟等。21212.在一定条件下
9、，既能跟二氧化碳反应，在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的物质是又能跟二氧化硅反应的物质是A.Na2CO3溶液溶液B.浓硫酸浓硫酸C.NaOH溶液溶液D.碳碳3.烧融烧碱应选用的器皿是（烧融烧碱应选用的器皿是（）A.石英坩埚石英坩埚B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚C.生铁坩埚生铁坩埚D.陶瓷坩埚陶瓷坩埚练习练习22222.硅酸硅酸（H2SiO3）很弱的酸（酸性比碳酸还弱）很弱的酸（酸性比碳酸还弱）难溶于水、性质稳定，易被强碱腐蚀，发难溶于水、性质稳定，易被强碱腐蚀，发生酸碱中和反应生酸碱中和反应如何制得硅酸？能用如何制得硅酸？能用SiO2与水反应制得与水反应制得吗？为什么？吗？为
10、什么？由于由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。2323实验4-1现象现象结论结论化学方程式化学方程式溶液呈红色溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时并接近消失时,有透明的硅酸凝胶产有透明的硅酸凝胶产生生.硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。应制得的。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClNa2SiO3+ CO2+ H2O =H2SiO3 + Na2CO3如何证明硅酸的酸性比碳酸还弱？如何证明硅酸的酸性比碳酸还弱？2424简介简介:硅
11、胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合硅胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶，经充分洗涤、干燥、脱水后而成的硅酸凝胶，经充分洗涤、干燥、脱水后形成的多孔状固体，对水等物质有极强的吸附形成的多孔状固体，对水等物质有极强的吸附作用，是很好的干燥剂，吸附剂以及催化剂载作用，是很好的干燥剂，吸附剂以及催化剂载体。体。25253、硅酸盐、硅酸盐硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。的总称。结构复杂结构复杂 一般不溶于水化学性质很稳定一般不溶于水化学性质很稳定硅酸钠硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃其水溶液俗称水玻璃用途用途：木材防火剂；制备硅胶：木
12、材防火剂；制备硅胶2626硅酸盐的丰富性和多样性人面鱼纹盆人面鱼纹盆2727282829293030陶瓷陶瓷日用器皿、建筑饰材、卫生洁具日用器皿、建筑饰材、卫生洁具3131玻璃玻璃普通玻璃普通玻璃:Na2OCaO6SiO23232水泥水泥以黏土和石灰石为主要原料以黏土和石灰石为主要原料3333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）3434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3535硅橡胶硅橡胶3636分子筛分子筛具有均匀微孔结构的铝硅酸盐具有均匀微孔结构的铝硅酸盐3737生物陶瓷生物陶瓷人造骨人造骨38383939硅单质硅单质40404141
