無機非金屬材料-硅

第一節(jié)硅無機非金屬材料（第1課時）第四章材料家族中的元素沙井中學(xué)化學(xué)科組一、單質(zhì)硅與半導(dǎo)體材料1、存在和狀態(tài)：(1)只有化合態(tài)，無游離態(tài)；2、物理性質(zhì)：灰黑色，有金屬光澤、硬而脆的固體，熔沸點較高。單質(zhì)硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間(2)晶體硅和無定型硅。一、單質(zhì)硅與半導(dǎo)體材料3、化學(xué)性質(zhì)不活潑(1)常溫下：②

Si+4HF=SiF4+2H2↑③Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(2)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO25、用途：半導(dǎo)體材料4、工業(yè)制硅SiO2+2C===Si+2CO①

Si+2F2=SiF4二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維1、SiO2物理性質(zhì)熔點高、硬度大。俗名：水晶二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維1、SiO2物理性質(zhì)熔點高、硬度大。俗名：水晶、石英二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維(1)只有化合態(tài)，無游離態(tài)；SiCl4+2H2===Si+4HClCaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑Na2SiO3不易燃燒，可作防火劑Si+O2==SiO2Si+O2==SiO2例如檢測得到28d后的抗壓強度為310kg/cm2，則水泥的標(biāo)號定為300號。5、工業(yè)制粗硅（課本練習(xí)）：純堿溶液B鹽酸C硫酸D苛性鈉溶液Mg+2HCl==MgCl2+H2高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：氮化硅Si3N4硅酸鈉：Na2SiO3Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維1、SiO2物理性質(zhì)熔點高、硬度大。俗名：水晶、石英、玉（不純）二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維1、SiO2物理性質(zhì)熔點高、硬度大。俗名：水晶、石英、玉（不純）、瑪瑙二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維放入Na2SiO3飽和溶液這樣得到的硅不純凈，往往含有過量的鎂、氧化鎂及硅化鎂（Mg2Si）等，這些雜質(zhì)可用鹽酸除去，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2O一、單質(zhì)硅與半導(dǎo)體材料濃硫酸C.三、硅酸鹽與無機非金屬材料鉀長石:KAlSi3O8二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維2、SiO2晶體結(jié)構(gòu)正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維3、SiO2化學(xué)性質(zhì)（1）酸性氧化物通性SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO===CaSiO3

高溫（3）與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（2）氧化性SiO2+2C===Si+2CO高溫二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維4、用途：光導(dǎo)纖維二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維4、用途：光導(dǎo)纖維、石英鐘表壓電材料

5、硅酸（H2SiO3)實驗室制備強酸制弱酸Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3

+H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓硅酸比碳酸酸性還弱硅酸鹽三、硅酸鹽與無機非金屬材料硅酸鈉：Na2SiO3鉀長石:KAlSi3O8鎂橄欖石:Mg2SiO4黏土:Al2SiO3(OH)4石棉:CaMg3Si4O12Na2O?SiO22MgO?SiO2Al2O3?SiO2?2H2OK2O?

Al2O3?6SiO2CaO?

3MgO?4SiO21、玻璃三、硅酸鹽與無機非金屬材料①原料：純堿、石灰石、石英②方程式：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑③鈉玻璃主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2④設(shè)備：玻璃熔爐2、水泥三、硅酸鹽與無機非金屬材料①原料：粘土、石灰石和石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度②水泥主要成分：硅酸三鈣：3CaO?SiO2硅酸二鈣:2CaO?SiO2鋁酸三鈣:3CaO?Al2O3③設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯3、陶瓷三、硅酸鹽與無機非金屬材料4、新型陶瓷：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：氮化硅Si3N4

碳化硅SiC，俗名金剛砂生物陶瓷：Al2O3、ZrO2壓電陶瓷：鈦酸鋇BaTiO3、鈦酸鉛PbTiO3原料：黏土（xAl2O3?ySiO2?2H2O)三、硅酸鹽與無機非金屬材料硅酸鈉（Na2SiO3）：[實驗4－2]P71硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。Na2SiO3溶液（水玻璃）—木材防火、黏膠劑等放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象燃燒無明火，不燃燒結(jié)論Na2SiO3不易燃燒，可作防火劑Na2SiO3:Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2OCa(Al2Si3O10)·3H2OKAlSi3O8鈣沸石正長石高嶺石四、硅酸鹽的改寫：硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分（5%）5、工業(yè)制粗硅（課本練習(xí)）：SiO2+2C===Si+2CO↑高溫粗硅提純：Si+2Cl2===SiCl4高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精餾+H2高溫高溫高溫三、硅酸鹽與無機非金屬材料三、硅酸鹽與無機非金屬材料Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑鉀長石:KAlSi3O8Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2O硅酸鈉：Na2SiO3鉀長石:KAlSi3O8SiO2+2C===Si+2CO硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。生物陶瓷：Al2O3、ZrO2SiO2+2C===Si+2COCaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑1、制造光導(dǎo)纖維的主要原料是（）A.晶體硅B.二氧化硅C.石墨D.硅酸鈉2、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的是（）A.穩(wěn)定性：CO2

>SiO2B.酸性：H2SiO3>H2CO3C.熔點：SiO2>CO2（干冰）D.導(dǎo)電能力：Si>Cu3、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是()A.燒堿溶液B.濃硫酸C.氫氟酸D.碳酸鈉溶液4、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（）A.純堿溶液B鹽酸C硫酸D苛性鈉溶液5、加熱熔融燒堿時應(yīng)使用下列哪種坩堝（）A.石英坩堝B.普通玻璃坩堝C.鐵坩堝D.陶瓷坩堝BCCBC2、在實驗室里，將細砂粉（SiO2）與鎂粉混合加熱，也可得到粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為:這樣得到的硅不純凈，往往含有過量的鎂、氧化鎂及硅化鎂（Mg2Si）等，這些雜質(zhì)可用鹽酸除去，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SiO2+2Mg==2MgO+Si高溫MgO+2HCl==MgCl2+H2OMg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4Mg+2HCl==MgCl2+H2水泥的標(biāo)號

水泥的標(biāo)號是水泥強度大小的標(biāo)