无机非金属材料的主角-硅PPT课件

第一课时

第一节无机非金属材料的主角——硅高一(9)班 胡春娇

第一课时

硅的存在与分布：存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态 (以氧化物和硅酸盐的形式存在)这一点与碳不同，碳在自然界的存在形式有：稳 定的单质和化合物 分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的 基本元素。

第一课时

从原子结构认识硅C

碳是构成有机物 的主要元素

硅是构成岩石和许 多矿物的主要元素

Si

硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易 得到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要 形成四价化合物.

第一课时

一. 二氧化硅和硅酸 1. 二氧化硅( SiO2 )1、存在:

水晶

硅石

水晶 结晶形 玛瑙 (石英晶体) 无定形 (硅藻土)

无色透明 彩色环带或层状

玛瑙

SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。

第一课时

2. 空间结构[SiO2]四面体

氧原子 每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2:1,用SiO2来表示 二氧 化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是 化学式

第一课时

3.用途

主要用作建筑材料、饰物及工艺品、石 英坩埚、光纤制品

第一课时

根据上述二氧化硅的存在、结 构及用途，对比学过的二氧化碳 的性质你能否判断二氧化硅有何 物理性质和化学性质呢？ 物理性质：SiO2 不 硬度 大 溶于水，熔点

高 ，

第一课时

SiO2的化学性质：稳定性 不与水及一般的氧化物反应 高温 SiO2+CaO======CaSiO3 SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O SiO2+4HF=SiF4 +2H2O 其水溶液具 有粘性， 俗名水玻璃

具有酸性氧 化物的性质

SiO2特性 与氢氟酸反 应

第一课时

图 4-6 实验室盛放 NaOH溶液的试剂瓶

1、实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶为什么 用橡胶塞而不用玻璃 塞？ NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成 Na2SiO3,使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装 NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O

第一课时

2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？

HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不 能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。

SiO2 + 4HF =SiF4↑+ 2H2O此反应常用于雕刻玻璃3、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟

酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?

不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟 其它酸反应，而是属于酸性氧化物。

第一课时

二氧化硅和二氧化碳的性质比较 二氧化碳 CO2 状 态 熔沸点 硬度 水溶性 气 态 熔沸很低 能溶于水 二氧化硅 SiO2 固 态 熔点高，硬度大 不溶于水

CO2 + H2O = H2CO3 不能反应 化 与水反应 学 与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 高温 性 SiO2+ CaO =CaSiO3 与碱性氧化物 CO2+Na2O=Na2CO3

质 反应

与 酸用 途

——人工降雨，灭火,饮料等

能与氢氟酸反应

P75, 图4-5

第一课时

2、硅酸(H2SiO3 )硅酸是一种白色粉末状的固体，它 不溶于水；是一种弱酸，酸性比碳 酸还弱，不能使指示剂变色。

思考二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？

第一课时

实验探究实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞， 再滴入稀盐酸

现象 结论

①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水

强酸制 弱酸

③酸性强弱：HCl> H2SiO3

方程式

Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 (胶体) +2NaCl

第一课时

用什么实验事实能够证明 硅酸的酸性比碳酸弱？向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3 ,可证明 H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。(强酸制弱酸) Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓

SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓

第一课时

生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶(能流动),当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶(不能流 动),硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。

硅胶的用途：干燥剂(吸水), 吸附剂(多孔), 催化剂的载体。

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