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1、无机非金属材料的主角硅,非金属及其化合物,元素周期表,半导体,二氧化硅、硅酸盐；地壳中含量26.3%。约占地壳质量的90%以上。,为什么构成岩石和矿物的基本元素是硅?,一、二氧化硅（SiO2）,1.存在：二氧化硅和硅酸盐 天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅.,石英,水晶,玛瑙,二氧化硅的晶体结构示意图,180,10928,Si,o,共价键,2、网状结构决定了SiO2具有优良的性质,P76页【思考与交流】完成填空,物理性质:_ 化学稳定性：_ _ SiO2的性制主要与它的结构有关：SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。,熔点高、硬度大,化学稳定性好，除氢氟酸外一般不与其
2、他酸反应，,可以与强碱如NaOH等反应，属于酸性氧化物。,3、性质：,1).物理性质:,坚硬难熔的固体，不溶于水，熔沸点高。,2).化学性质:,a、与氢氟酸反应：,SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O,b、与强碱溶液反应：,SiO2+2NaOH =Na2SiO3+ H2O,c、与碱性氧化物反应：,注意 保存,4、用途：,光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品,光纤视频,玛瑙饰品,二、硅酸（H2SiO3),（1）制取：,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,白色胶状
3、,强酸制弱酸,（2）性质：, 白色胶状，难溶, 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 不能使指示剂变色, 脱水形成硅胶,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,（用作干燥剂）,实验4-1,原理,思考：二氧化硅不溶于水，如何由二氧化硅制取硅酸？,三、硅酸盐,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。,硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃,当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,实验4-2,注意保存,硅酸盐的丰富性和多样性,人面鱼纹盆(陶瓷),砖瓦(陶瓷),硅酸盐,硅酸盐组成的表示方法：,高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4,Na
4、2SiO3,表示：Na2OSiO2,表示：Al2O32SiO2 2H2O,课堂练习 钙长石：CaAl2SiO6,表示：CaOAl2O32SiO2,书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开,水泥:以石灰石和黏土为原料,玻璃: 普通玻璃: Na2OCaO6SiO2,金刚砂,硅钢,硅橡胶,生物陶瓷,四、硅,2、化学性质：,常温下性质稳定,(1).加热时具有还原性又有氧化性,(2).常温：,Si4HFSiF42H2,Si2NaOHH2ONa2SiO32H2,Si2F2 SiF4,1、物理性质：灰黑色、有金属光泽，硬而脆的固体， 熔、沸点高，硬度大，良好的半导
5、体,硅有晶体硅和无定形硅两种单质,(3)、用途：,集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。,4、硅的工业制法,制粗硅： SiO2+2C=Si+2CO,高温,用氧化还原反应的概念分析此反应,硅的制取： 工业上制取单质硅是先在电炉里高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅，然后将粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。（写出上述反应的化学方程式）,（粗硅）,硅及其化合物的转化关系,Si,O2,SiO2,HF,或F2,SiF4,NaOH,Na2SiO3,HF,NaOH,或Na2CO3（高温）,CaCO3,CaSiO3,C,H2SiO3,NaOH,H+或CO2,或CaO,小结,