4.2 硅酸盐与硅单质.ppt

第四章　非金属及其化合物 第一节　无机非金属材料的主角 －－－－硅 第2课时: 硅酸盐和硅单质 硅酸盐是由_____、____和_______元素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的物质,一般都___________化学性质__________。 硅 氧 金属(氢) 不溶于水 稳定 一、硅酸盐 1、硅酸盐的定义及性质 2.硅酸盐的表示方法： 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3 硅酸钠：Na2O · SiO2 硅酸钙： CaO· SiO2 （1）硅酸盐形式 （2）氧化物形式 高岭石： Al2（Si2O5）（OH）4 Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O 硅酸盐形式 氧化物形式 长石： 化学式形式 氧化物形式 KAlSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2 ①写对应氧化物 金属氧化物→二氧化硅→水（金属按活动顺序表） ★ 用“·”隔开 ②按原子个数比配置 ③分数化整 注意：实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O K(Al3Si3O10)(OH)2 放入蒸馏水 现象 结论 放入Na2SiO3溶液 3. 硅酸钠（Na2SiO3） 物理性质：白色固体，易溶于水，其水溶液俗称为水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种矿物胶，可制备硅胶、木材防火剂等。 实验4-2 水分蒸干后燃烧 水分蒸干后不燃烧 硅酸钠可以阻燃 易与酸发生反应 盛硅酸钠的试剂瓶应密封； 与 不能大量共存 注意 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 4. 硅酸盐产品 硅酸盐产品简介： 产品 主要 原料 主要 设备 反应 条件 主要反应或主要成分 主要 性质 水泥 粘土、 石灰石、 (石膏) 适量 水泥 回转窑 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2 铝酸三钙：3CaO·Al2O3 水 硬 性 玻璃 纯 碱 石灰石 石 英 玻璃窑 高温 高温 高温 具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为人们所喜爱。 家用陶瓷 陶瓷： 原料：粘土 条件：高温烧结 碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大 硅钢：高导磁性 硅橡胶：良好的弹性 分子筛：吸附剂、催化剂 其它含硅产品 新型无机非金属材料： 新型陶瓷 高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等 二、硅单质（Si） 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体 2、熔、沸点高，硬度大 3、晶体硅是良好的半导体 1、与氟气反应： 2、与氢氟酸反应： 3、与强碱溶液反应： 4、与氯气反应： 5、与氧气反应： Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2==SiCl4 Si+O2==SiO2 常温 化学性质 制法 SiO2 + 2C === Si + 2CO↑ 高温 工业上： SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅) Si+2Cl2 == SiCl4 生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2 还原 SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅) 高温 高温 高温 SiO2 粗硅 SiCl4 Si +C +Cl2 精馏+H2 高温 高温 高温 硅在工业上的用途 用途