4.1无机硅酸盐材料-硅

组内交流

1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途

(1)碳在自然界既有 化合态 态又有 游离 态。碳的同素异形体有 金刚石 、 石墨 、无定形碳等。

(2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于 氧 ，全部以 化合 态存在，是一种亲

氧元素，单质硅有 晶体 和 非晶体 两种。晶体硅是良好的 半导体 材料，在计算机等电子工业，可用作 硅芯片 等。硅是人类将 太阳能 能转化为 化学能 能的常用材料，所以硅还用于制造 硅太阳能电池 。 2．C 、Si 的化学性质 (1)碳单质的化学性质

常温下 (填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强 。 ①可燃性：2C ＋O 2=====点燃2CO 、C ＋O 2=====点燃

CO 2。 ②还原性

a ．与Fe 2O 3反应的化学方程式：3C ＋2Fe 2O 3=====高温

4Fe ＋3CO 2↑； b ．与CO 2反应的化学方程式：C ＋CO 2=====高温

2CO ； c ．与水蒸气反应的化学方程式：C ＋H 2O(g)=====高温

CO ＋H 2；

d ．与浓H 2SO 4反应的化学方程式：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。 (2)硅单质的化学性质

常温下化学性质不活泼，但能与 、 、 反应。 ①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。 ②与烧碱反应的离子方程式：Si ＋2OH －

＋H 2O===SiO 2－

3＋2H 2↑。

③加热时与O 2、Cl 2等非金属单质反应，其化学方程式为： Si ＋O 2=====△

SiO 2；Si ＋2Cl 2=====△

SiCl 4。 1．碳的氧化物比较

分子式

CO CO 2 分子极性 极性分子 分子 氧化物 4.1类型 不成盐氧化物

氧化物

工业制法 (原理)

水煤气：C ＋H 2O(g)=====高温

CO ＋H 2

CaCO 3=====高温

CaO ＋CO 2↑ 化学 性质

①可燃性：2CO ＋O2=====点燃

2CO2 ②还原性(如还原Fe2O3)： 3CO ＋Fe2O3=====△

2Fe ＋3CO2

①具备酸性氧化物的通性

②与Na2O2反应： 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3

＋O2 ③与Mg 反应： 2Mg ＋CO2=====点燃

2MgO ＋C

毒性

剧毒，能与人体内血红蛋白结合，使人体因缺氧而中毒

无毒，是造成 效应的主要

气体

2.二氧化硅与二氧化碳的性质比较

二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和主要性质可比较如下：

化 学 性 质

①与水反应 不反应 CO 2＋H 2O H 2CO 3

②与氢氟酸反应

SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 不反应

③与碱反应 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ；

盛碱液的试剂瓶用 塞 CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 或CO 2＋NaOH===NaHCO 3 ④与盐反应 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温

Na 2SiO 3＋CO 2↑；

Ca(ClO)2＋CO 2＋

H 2O===CaCO 3↓＋2HClO ；

学科 化学 授课时间 课序

课时安排

课题

4.1无机硅酸盐材料的主角—硅

【学习目标】

1.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2．了解C 、Si 元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3．以新材料、新技术为背景考查C 、Si 元素及其重要化合物的性质及应用

【重点难点】

SiO 2的 性 CO 2＋Na 2CO 3＋H 2O===2NaHCO 3

⑤与碱性氧化物反应

SiO 2＋CaO =====高温

CaSiO 3

CO 2＋CaO=====△

CaCO 3

1．硅酸 硅酸的性质

硅酸 溶于水，其酸性比碳酸 ，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石 蕊试液变红色。

(1)硅酸不稳定，受热易分解：H 2SiO 3=====△

SiO 2＋H 2O 。 (2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为 H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O 。

(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作 。 2．硅酸钠

(1)物理性质

白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性。 (2)化学性质

①水解显 性。

②与酸性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为： 与盐酸反应： 。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 .3、硅酸盐

(1)概念： 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物 的总称，是构成地壳岩石的主要成分。

(2)表示方法

硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写

成 ，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 。 4.传统无机非金属材料 (1)普通玻璃

①主要原料： 。

②主要成分： 。 (2)普通硅酸盐水泥

①主要原料： 。

(3)普通陶瓷

主要原料： 。