高中化学硅、二氧化硅

通入Na 将CO2通入 2SiO3溶液中 现象： 现象：透明的硅酸凝胶生成 方程式： 方程式： SiO +H O+CO ==H SiO ↓ +Na CO Na2 3 2 2 2 3 2 3
你的结论： 硅酸是一种很弱的酸， 你的结论： 硅酸是一种很弱的酸，
酸性比碳酸还弱
• 下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里 的是（ ） A.HF溶液 B.KOH溶液 • C.盐酸 D.水玻璃
天然存在： 天然存在：石英 水晶 硅藻土 (1)水晶用于制造电子 水晶用于制造电子 仪器的重要部件、 仪器的重要部件、光 学仪器、 学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 光导纤维原料 (3)制玻璃 制玻璃
• 硅酸 2SiO3)和原硅酸 4SiO4)是不溶于水 硅酸(H 和原硅酸(H 是不溶于水 且比碳酸酸性还弱的弱酸，其酸酐都是SiO2。 且比碳酸酸性还弱的弱酸，其酸酐都是 • 原硅酸是一种白色胶状物质，硅酸是白色粉 原硅酸是一种白色胶状物质， 末状固体，都不溶与水. 末状固体，都不溶与水 • 硅酸和原硅酸均不稳定，易分解，原硅酸在 硅酸和原硅酸均不稳定，易分解， 干燥空气中分解生成硅酸， 干燥空气中分解生成硅酸，硅酸加热分解生 成SiO2。 • H4SiO4=H2SiO3+H2O， • H2SiO3=∆SiO2+H2O
3.工业生产普通玻璃的主要反应原理 工业生产普通玻璃的主要反应原理 原料：纯碱、 原料：纯碱、石灰石和石英
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ Na SiO 、 2 3 高温 CaCO +SiO ===CaSiO +CO ↑ CaSiO3、SiO2
3 2 3 2
高温
玻璃的成分： 玻璃的成分： 水玻璃： 水玻璃：
你知道吗？ 你知道吗？ 玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作 关系？ 关系？
SiO2 + 4HF == SiF4 ↑ + 2H2O
④弱氧化性 SiO2 +2C === Si + 2CO ↑
高温
工业上用此反应制备粗硅， 工业上用此反应制备粗硅，
3、二氧化硅的用途
由于SiO 具有优良的物理化学性能， 由于 SiO2 具有优良的物理化学性能 ， 加上 在自然界的广泛存在， SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都被 人类广泛地应用。 人类广泛地应用。
4.普通水泥的主要成分 普通水泥的主要成分
硅酸三钙（ 硅酸三钙（3CaO·SiO2） 硅酸二钙（ 硅酸二钙（2CaO·SiO2） 铝酸三钙（3CaO·Al2O3） 铝酸三钙（
硅酸钠的水溶液
新型无机非金属材料 1、高温结构陶瓷—氮化硅、碳化硅陶瓷 、高温结构陶瓷 氮化硅、 氮化硅 2、生物陶瓷—氧化铝、氧化锆和 、生物陶瓷 氧化铝 氧化锆和CaO氧化铝、 Na2O-SiO2-P2O5陶瓷 3、压电陶瓷—钛酸钡、钛酸铅陶瓷 、压电陶瓷 钛酸钡 钛酸钡、
易溶于水，其水溶液俗名“水玻璃” 易溶于水，其水溶液俗名“水玻璃”，是 一种矿物胶，可做黏合剂。 一种矿物胶，可做黏合剂。
②在高温下与碳酸盐的反应 SiO2 + Na2CO3 == CO2 ↑ + Na2SiO3 SiO2 +
高温 CaCO3 == 高温
CO2 ↑ + CaSiO3
不与酸反应（除氢氟酸以外） ③ 不与酸反应（除氢氟酸以外）
熔的固体，熔沸点比较高， 熔的固体，熔沸点比较高，不 溶于水，硬度比较大。 溶于水，硬度比较大。
2.化学性质 2.化学性质
①是酸性氧化物
具有酸性氧化物的通性， 具有酸性氧化物的通性，与碱及碱性氧化物反应
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
高温
SiO2 + CaO === CaSiO3 不与水反应
2 、 导电性介于导体和绝缘体之间。 导电性介于导体和绝缘体之间。
一、认识硅 1、单质硅的物理性质 、 灰黑色 硬而脆 有金属光泽的固体 熔点、 熔点、沸点高 硬度大， 硬度大，是良好的半导体材料
用途
晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间 是 良好的半导体材料 半导体材料,硅是信息技术的关键材料 良好的半导体材料 硅是信息技术的关键材料
硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶” 硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。
硅胶多孔，吸附水份能力强， 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验 室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也 室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂， 可以用作催化剂的载体。 可以用作催化剂的载体。
硅酸的酸性比盐酸弱， 硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳 酸相比较如何呢？ 酸相比较如何呢？
新型无机非金属材料的主要品种、 新型无机非金属材料的主要品种、性 能及用途 氧化铝（ 人造刚玉） 氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 高熔点； 高硬度； 主要 陶瓷； 无毒、不溶于水，强度高； 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性 高级耐火材料，刚玉球磨机； 高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 主要 灯的灯管、人造骨、人造牙、 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心 用途 瓣膜、人造关节等 瓣膜、
硅太阳能电池
电脑的中央处理器（ 电脑的中央处理器（CPU） ）
工业制粗硅： 工业制粗硅：
高温 来自百度文库iO2+2C===Si+2CO
粗硅提纯
Si+2Cl2===SiCl4
高温
高温
SiCl4+2H2===Si+4HCl
二、二氧化硅
1.物理性质： 1.物理性质： 物理性质
纯的二氧化硅是无色、 纯的二氧化硅是无色、坚硬难
石 英 制 品
(1)酸性氧化物 酸性氧化物 CO2+H2O== H2CO3 CO2+CaO== CaCO3
CO2+2OH- == CO3 2+H2O
(1)酸性氧化物 酸性氧化物 不与水反应 SiO2+CaO== CaSiO3
SiO2 +2OH高温 高温
化 (2)弱氧化性 弱氧化性 高温 (2)弱氧化性 弱氧化性 学 高温 SiO2+2C=== Si+2CO ↑ CO2+C === 2CO (3)与盐反应 固体 与盐反应(固体 与盐反应 固体) 性 (3)与盐反应 在溶液中 与盐反应(在溶液中 与盐反应 在溶液中) 高温 质 CO2+Na2CO3+H2O= SiO2+CaCO3 == CaSiO 3 +CO2↑
实验室盛装 NaOH溶液的试剂瓶用 溶液的试剂瓶用 橡皮塞而不用玻璃塞， 橡皮塞而不用玻璃塞， 你知道为什么吗？ 你知道为什么吗？
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反 防止玻璃中的 溶液反 应生成粘稠的Na 应生成粘稠的 2SiO3，使瓶塞和瓶 口粘在一起。 俗称“泡花碱” 口粘在一起。Na2SiO3俗称“泡花碱”，
硅的氧化物及硅酸盐构成了 硅的氧化物及硅酸盐构成了 地壳中大部分的岩石、 地壳中大部分的岩石、沙子和土 约占地壳总量的90%以上。 以上。 壤，约占地壳总量的 以上
1、只有化合态，无游离态；在 只有化合态，无游离态； 地壳中含量居第二位。 地壳中含量居第二位。
两种同素异形体：晶体硅和无定形 两种同素异形体： 硅。
2NaHCO3
== SiO3 2- +H2O
(4)不与酸反应 不与酸反应
(4)与氢氟酸反应 与氢氟酸反应 SiO2+4HF==SiF4+2H2O (腐蚀玻璃） 腐蚀玻璃） 腐蚀玻璃
制 法 与 用 途
(1)工业法 工业法 高温 CaCO3==CaO+CO2↑ ↑ (2)实验室制法 实验室制法 CaCO3+2H+== Ca2++H2O+CO2↑ ↑ (1)化工原料：制纯碱、 化工原料： 化工原料 制纯碱、 尿素； 尿素； (2)灭火 灭火 (3)干冰用人工降雨； 干冰用人工降雨； 干冰用人工降雨 (4)制碳酸饮料等 制碳酸饮料等
氮化硅（ 氮化硅（Si3N4）陶瓷 ①超硬度，耐磨损；②抗腐蚀，高温 超硬度，耐磨损； 抗腐蚀， 时也抗氧化； 抗冷热冲击而不碎裂； 主要 时也抗氧化；③抗冷热冲击而不碎裂； 耐高温且不易传热； ④耐高温且不易传热；⑤本身具有润 特性 滑性 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、 主要 永久性模具等机械构件。用于制造柴 永久性模具等机械构件。 用途 油机中发动机部件的受热面等
C
下列说法正确的是（ 下列说法正确的是（ BC）
是酸性氧化物，所以可以和碱反应， A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应， 不和任何酸反应。 不和任何酸反应。 B.CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 C.SiO2对应的酸有不同的组成 D.SiO2跟水反应可得硅酸
三、硅酸盐与无机非金属材料 1.传统的无机非金属材料 传统的无机非金属材料: 传统的无机非金属材料 硅酸盐材料是传统的无机非金属材料, 硅酸盐材料是传统的无机非金属材料 玻璃、水泥、 玻璃、水泥、陶瓷是常见的硅酸盐材 料. 2.常见的硅酸盐制品 常见的硅酸盐制品