硅酸盐与硅单质
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实验4-2 现象
放入蒸馏水 水分蒸干后燃烧
放入Na2SiO3溶液 水分蒸干后不燃烧
结论
硅酸钠可以阻燃
易与酸发生反应
Na2SiO3 + 2 HCl = H2SiO3 +2 NaCl SiO32- + 2 H+ = H2SiO3
Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3 + Na 2CO3
一、硅酸盐
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_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__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法：
（1）硅酸盐形式
硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封；
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介：
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 水
高温
SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
用途 硅在工业上的用途
硅在能源方面的用途
晶体硅光电池
单晶硅电池板
硅在航天方面的用途
第一架航天飞机“哥伦 比亚号”能抵挡住高速 穿行稠密大气时磨擦产 生的高温，全靠它那三 万一千块硅瓦拼砌成的 外壳。
哥伦比亚航天飞机
归纳 总结
无游离态 硅元素 只有化合态
• 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。
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
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。
常温不活泼 Si + F2
Si + HF 单质硅
Si + NaOH
加热能与某 些非金属单 质反应（O2、 Cl2）
O2 C 高温 NaOH
HF
碳酸盐
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、
CaSiO3
硅酸
H+、CO2
• 下列物品或设备：①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③ 水泥路桥 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英 钟表 ⑦玛瑙手镯 ⑧硅太阳能电池 ⑨石英 光导纤维 ⑩计算机芯片
5、与氧气反应： Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上：
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高温
Si+2Cl2 == SiCl4
生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2 还原
石灰石、 回转窑 (石膏) 适量
硅酸二钙：2CaO·SiO2 硬 铝酸三钙：3CaO·Al2O3 性
玻璃
纯碱 石灰石 石英
玻璃窑
高温
高温
Na2CO3+SiO高2温=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
成分：Na2SiO3、CaSiO3、
SiO2
家用陶瓷
陶瓷：
原料：粘土 条件：高温烧结
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
化学性质
1、与氟气反应：Si+2F2==SiF4
2、与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
常 温
3、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 4、与氯气反应： Si+2Cl2==SiCl4
• 用到硅单质的是 ⑧ ⑩
• 用到SiO2的是 ⑤ ⑥ ⑦ ⑨
• 所用材料为硅酸盐的是 ① ② ③ ④
（2）氧化物形式
硅酸钠：Na2O ·SiO2 硅酸钙： CaO·SiO2
高岭石：
硅酸盐形式 Al2（Si2O5）（OH）4 氧化物形式 Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O
长石：
化学式形式 KAlSi3O8
氧化物形式 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
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。
其它含硅产品 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
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质（Si）
实验4-2 现象
放入蒸馏水 水分蒸干后燃烧
放入Na2SiO3溶液 水分蒸干后不燃烧
结论
硅酸钠可以阻燃
易与酸发生反应
Na2SiO3 + 2 HCl = H2SiO3 +2 NaCl SiO32- + 2 H+ = H2SiO3
Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3 + Na 2CO3
一、硅酸盐
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_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__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法：
（1）硅酸盐形式
硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封；
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介：
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 水
高温
SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
用途 硅在工业上的用途
硅在能源方面的用途
晶体硅光电池
单晶硅电池板
硅在航天方面的用途
第一架航天飞机“哥伦 比亚号”能抵挡住高速 穿行稠密大气时磨擦产 生的高温，全靠它那三 万一千块硅瓦拼砌成的 外壳。
哥伦比亚航天飞机
归纳 总结
无游离态 硅元素 只有化合态
• 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。
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
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。
常温不活泼 Si + F2
Si + HF 单质硅
Si + NaOH
加热能与某 些非金属单 质反应（O2、 Cl2）
O2 C 高温 NaOH
HF
碳酸盐
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、
CaSiO3
硅酸
H+、CO2
• 下列物品或设备：①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③ 水泥路桥 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英 钟表 ⑦玛瑙手镯 ⑧硅太阳能电池 ⑨石英 光导纤维 ⑩计算机芯片
5、与氧气反应： Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上：
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高温
Si+2Cl2 == SiCl4
生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2 还原
石灰石、 回转窑 (石膏) 适量
硅酸二钙：2CaO·SiO2 硬 铝酸三钙：3CaO·Al2O3 性
玻璃
纯碱 石灰石 石英
玻璃窑
高温
高温
Na2CO3+SiO高2温=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
成分：Na2SiO3、CaSiO3、
SiO2
家用陶瓷
陶瓷：
原料：粘土 条件：高温烧结
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
化学性质
1、与氟气反应：Si+2F2==SiF4
2、与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
常 温
3、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 4、与氯气反应： Si+2Cl2==SiCl4
• 用到硅单质的是 ⑧ ⑩
• 用到SiO2的是 ⑤ ⑥ ⑦ ⑨
• 所用材料为硅酸盐的是 ① ② ③ ④
（2）氧化物形式
硅酸钠：Na2O ·SiO2 硅酸钙： CaO·SiO2
高岭石：
硅酸盐形式 Al2（Si2O5）（OH）4 氧化物形式 Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O
长石：
化学式形式 KAlSi3O8
氧化物形式 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
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。
其它含硅产品 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
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质（Si）