资源简介

(共19张PPT)
无机非金属材料
水晶
无处不在的硅
硅酸盐
含SiO2
SiO2
含SiO2和硅酸盐
含Si
含硅酸盐
硅酸
含硅酸盐
1.硅和二氧化硅
(1) 硅元素的存在与结构
存在 原子结构 示意图 周期表中位置
含量 存在形态
地壳中 居第___位 _________ __________ _______
_______
二
氧化物
和硅酸盐
第三周期、
第ⅣA族
硅酸盐的结构
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体。每个Si结合4个O， Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
【资料卡片】
任务1：请将你所知道的含硅物质填写在下面的二维图中。
0
+4
单质
氧化物
酸
盐
物质类别
化合价
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
二氧化硅（SiO2）在哪里？
玛瑙
硅藻土
石英坩埚
水晶
光纤婚纱
坚硬难熔的固体，
熔沸点比较高，
不溶于水，
硬度比较大,
有光导性。
二氧化硅（SiO2）物理性质
任务2：推测二氧化硅的物理性质.
任务3：请根据二维图预测SiO2化学性质，并列举推测依据。（3min）
二氧化硅（SiO2）化学性质预测
0
+4
单质
氧化物
酸
盐
物质类别
化合价
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
提示：酸性氧化物——角度1
氧化性——角度2
资料1 ：
碱液的保存：玻璃中主要成分是二氧化硅 ，可以与碱反应生成硅酸盐，（Na2SiO3可以溶解于水，其水溶液俗称水玻璃、泡花碱，有黏性）使玻璃瓶被腐蚀 ，所以用橡皮塞而不使用磨口玻璃瓶。
阅读资料回答问题
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
注意：二氧化硅与氢氧化钠反应缓慢，瓶口经常倾倒溶液，生成硅酸钠，容易封住瓶口。
资料2：
工业制粗硅：工业上以含SiO2的矿物（硅石或石英等）为原料，以碳物质（木炭等）为还原剂，在矿热炉内熔炼制得工业硅。
阅读资料回答问题
注意：工业生产投入大量的C，所以产物是CO。
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
高温
资料3：
玻璃制造：以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎、在玻璃窑中熔融制的。普通玻璃主要成分：Na2 SiO3,CaSiO3和SiO2
阅读资料回答问题
注意：此反应不是复分解，因为复分解都是水溶液中的反应，这个是特殊反应。
Na2CO3+SiO2　===　Na2SiO3+CO2↑
高温
化合价 SiO2
酸性
氧化物
与碳酸盐反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
Si
+4
0
氧化性
小结SiO2（立体网状结构）化学性质：
特性
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
SiO2＋CaO = CaSiO3
高温
2C+ SiO2=== Si+2CO↑
高温
与 HF 反应
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋ 2H2O
Na2CO3+SiO2　===　Na2SiO3+CO2↑
高温
2.新型陶瓷
结构
性能
高温抗氧化性能
碳原子和硅原子通过共价键连接
硬度大
砂纸和砂轮的磨料
耐高温结构材料
耐高温半导体材料
碳化硅陶瓷
3.碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。
2.与某些酸反应：
1.溶于水，显碱性，化学性质稳定
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl+H2SiO3（胶体）
Na2SiO3＋CO2 ＋H2O ＝ Na2CO3＋ H2SiO3
小结 一、硅酸钠（俗称：水玻璃）
3.与某些盐反应：
演示实验验证:点燃被硅酸钠溶液浸泡的木棒
提示：硅酸钠溶液有粘性、可以做防火材料
如何证明？
结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱
美丽的水下花园
硝酸镍晶体
氯化钴晶体
硫酸亚铁晶体
氯化锌晶体
硫酸铜晶体
20%的硅酸钠水溶液
例如:CuSO4+Na2SiO3=CuSiO3↓＋Na2SO4
蓝绿色
MnCl2＋Na2SiO3＝MnSiO3↓＋2NaCl
紫色
①不稳定性
②弱酸性
H2SiO3+2NaOH=2 H2O +Na2SiO3
H2SiO3===H2O+SiO2
加热
硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色胶冻状的固体。
小结：二、硅酸的性质
硅及其化合物相互转化关系图
0
+4
单质
氧化物
酸
盐
类别
硅元素
化合价
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
学以致用
思考：电陶炉表面的油污能否用碱性洗涤液来清洗？
黑水晶

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