无机非金属材料PPT课件
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第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、 二氧化硅和硅酸
Si-26.30%
O-48.60%
Al-7.73%
地壳中元素质量分数 1
一、二氧化硅和硅酸
2
一、二氧化硅和硅酸
3
一、二氧化硅和硅酸
长 石
4
一、二氧化硅和硅酸
5
一、二氧化硅和硅酸
滑 石
6
一、二氧化硅和硅酸
石 棉
7
一、二氧化硅和硅酸
高岭土
21
一、二氧化硅和硅酸
O Si
二氧化硅的晶体结构
22
一、二氧化硅和硅酸
设疑: 实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其
它溶液的试剂瓶有何不同？为什么 ？
23
（3）化学性质
源自文库
（a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一 能跟其反应的酸）
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O （b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。
8
一、二氧化硅和硅酸
粘土
9
一、二氧化硅和硅酸
硅元素
画出硅的原子结构示意图
与哪种原子的结构相似？ 碳
分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要
形成四价的化合物。
10
1、二氧化硅
（1）存在
水晶
硅石
结晶形：石英 无定形
玛瑙
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、
25
一、二氧化硅和硅酸
26
2.硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水； 是一种弱酸，不能使指示剂变色。
实验探究： 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液 中滴入酚酞，再滴入稀盐酸。
现象
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl
物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__，__很___稳__定____
19
一、二氧化硅和硅酸
思考
为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这
么大的差别？
是结构上的不同 科学视野 P74
20
一、二氧化硅和硅酸
性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2) CO2+Na2O=Na2CO3
二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与水反应 CO2+H2O=H2CO3
——
与氢氟酸反应
——
SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
与强碱反应：2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应：
高温
SiO2+CaO===CaSiO3
(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用 玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
24
SiO2与CO2化学性质的比较 酸性氧化物
高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品
11
一、二氧化硅和硅酸
石英
水晶
12
一、二氧化硅和硅酸
紫水晶
黄水晶
茶水晶
蔷薇石英
13
一、二氧化硅和硅酸
玛瑙
14
一、二氧化硅和硅酸
15
一、二氧化硅和硅酸
16
一、二氧化硅和硅酸
17
一、二氧化硅和硅酸
光 导 纤 维
光缆
18
一、二氧化硅和硅酸
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
27
所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度 较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经 干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水 分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂， 也可以用作催化剂的载体。
28
原
2、硅酸（H2SiO3)
理
（1）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 强酸制弱酸 白色胶状
（2）性质：
① 白色胶状，难溶。 ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3） Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3 （胶体） +Na2CO3
29
合作讨论：
1、CO2通入下列各溶液中，无明显
现象发生的是（ A）
A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 D、饱和碳酸钠溶液
30
结束语
一、 二氧化硅和硅酸
Si-26.30%
O-48.60%
Al-7.73%
地壳中元素质量分数 1
一、二氧化硅和硅酸
2
一、二氧化硅和硅酸
3
一、二氧化硅和硅酸
长 石
4
一、二氧化硅和硅酸
5
一、二氧化硅和硅酸
滑 石
6
一、二氧化硅和硅酸
石 棉
7
一、二氧化硅和硅酸
高岭土
21
一、二氧化硅和硅酸
O Si
二氧化硅的晶体结构
22
一、二氧化硅和硅酸
设疑: 实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其
它溶液的试剂瓶有何不同？为什么 ？
23
（3）化学性质
源自文库
（a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一 能跟其反应的酸）
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O （b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。
8
一、二氧化硅和硅酸
粘土
9
一、二氧化硅和硅酸
硅元素
画出硅的原子结构示意图
与哪种原子的结构相似？ 碳
分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要
形成四价的化合物。
10
1、二氧化硅
（1）存在
水晶
硅石
结晶形：石英 无定形
玛瑙
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、
25
一、二氧化硅和硅酸
26
2.硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水； 是一种弱酸，不能使指示剂变色。
实验探究： 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液 中滴入酚酞，再滴入稀盐酸。
现象
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl
物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__，__很___稳__定____
19
一、二氧化硅和硅酸
思考
为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这
么大的差别？
是结构上的不同 科学视野 P74
20
一、二氧化硅和硅酸
性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2) CO2+Na2O=Na2CO3
二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与水反应 CO2+H2O=H2CO3
——
与氢氟酸反应
——
SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
与强碱反应：2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应：
高温
SiO2+CaO===CaSiO3
(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用 玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
24
SiO2与CO2化学性质的比较 酸性氧化物
高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品
11
一、二氧化硅和硅酸
石英
水晶
12
一、二氧化硅和硅酸
紫水晶
黄水晶
茶水晶
蔷薇石英
13
一、二氧化硅和硅酸
玛瑙
14
一、二氧化硅和硅酸
15
一、二氧化硅和硅酸
16
一、二氧化硅和硅酸
17
一、二氧化硅和硅酸
光 导 纤 维
光缆
18
一、二氧化硅和硅酸
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
27
所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度 较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经 干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水 分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂， 也可以用作催化剂的载体。
28
原
2、硅酸（H2SiO3)
理
（1）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 强酸制弱酸 白色胶状
（2）性质：
① 白色胶状，难溶。 ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3） Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3 （胶体） +Na2CO3
29
合作讨论：
1、CO2通入下列各溶液中，无明显
现象发生的是（ A）
A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 D、饱和碳酸钠溶液
30
结束语