高中化学硅、二氧化硅
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易溶于水,其水溶液俗名“水玻璃”,是 一种矿物胶,可做黏合剂。
②在高温下与碳酸盐的反应
高温
SiO2 + Na2CO3 == CO2 + Na2SiO3
高温
SiO2 + CaCO3 == CO2 + CaSiO3
③ 不与酸反应(除氢氟酸以外)
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?
• 原硅酸是一种白色胶状物质,硅酸是白色粉 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 干燥空气中分解生成硅酸,硅酸加热分解生 成SiO2。
• H4SiO4=H2SiO3+H2O, • H2SiO3=ΔSiO2+H2O
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,常用作实验 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。
硅酸的酸性比盐酸弱,那么硅酸酸性与碳 酸相比较如何呢?
将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象:透明的硅酸凝胶生成
方程式:Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3 ↓ +Na2CO3
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
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读书破万卷,下笔如有神--杜甫
特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料,刚玉球磨机;高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
用途 瓣膜、人造关节等
氮化硅(Si3N4)陶瓷
①超硬度,耐磨损;②抗腐蚀,高温
主要 时也抗氧化;③抗冷热冲击而不碎裂;
特性
④耐高温且不易传热;⑤本身具有润 滑性
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 用途 油机中发动机部件的受热面等
2.常见的硅酸盐制品
3.工业生产普通玻璃的主要反应原理
原料:纯碱、石灰石和石英
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=高=温=CaSiO3+CO2↑
玻璃的成分:
Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2
水玻璃:
4.普通水泥的主要成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
CO2+Na2CO3+H2O=
高温
SiO2+2C===
Si+2CO ↑
(3)与盐反应(固体)
SiO2+CaCO3
高温
== CaSiO
3
+CO2↑
2NaHCO3
(4)不与酸反应
(4)与氢氟酸反应
SiO2+4HF==SiF4+2H2O (腐蚀玻璃)
(1)工业法 高温
CaCO3==CaO+CO2↑
制 (2)实验室制法
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
④弱氧化性
高温
SiO2 +2C === Si + 2CO
工业上用此反应制备粗硅,
3、二氧化硅的用途
由于SiO2具有优良的物理化学性能,加上 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。
石英制品
(1)酸性氧化物
(1)酸性氧化物
法 CaCO3+2H+==
与 Ca2++H2O+CO2↑
用
(1)化工原料:制纯碱、 尿素;
途 (2)灭火Hale Waihona Puke Baidu
(3)干冰用人工降雨;
(4)制碳酸饮料等
天然存在:石英 水晶 硅藻土
(1)水晶用于制造电子 仪器的重要部件、光 学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 (3)制玻璃
• 硅酸(H2SiO3)和原硅酸(H4SiO4)是不溶于水 且比碳酸酸性还弱的弱酸,其酸酐都是SiO2。
CO2+H2O== H2CO3 不与水反应
CO2+CaO== CaCO3
高温
SiO2+CaO== CaSiO3
CO2+2OH- == CO3 2-
化 +H2O
高温
SiO2+2OH- == SiO3 2- +H2O
(2)弱氧化性
学 性 质
(2)弱氧化性
高温
CO2+C === 2CO (3)与盐反应(在溶液中)
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 2、生物陶瓷—氧化铝、氧化锆和CaONa2O-SiO2-P2O5陶瓷 3、压电陶瓷—钛酸钡、钛酸铅陶瓷
新型无机非金属材料的主要品种、性 能及用途
氧化铝( Al2O3)陶瓷(人造刚玉)
主要
①高熔点;②高硬度;③可制成透明 陶瓷;④无毒、不溶于水,强度高;
2.化学性质
①是酸性氧化物
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
实验室盛装 NaOH溶液的试剂瓶用 橡皮塞而不用玻璃塞, 你知道为什么吗?
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反 应生成粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶 口粘在一起。Na2SiO3俗称“泡花碱”,
用途
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,硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
电脑的中央处理器(CPU)
工业制粗硅:
高温 SiO2+2C===Si+2CO
粗硅提纯
高温
Si+2Cl2===SiCl4
高温
SiCl4+2H2===Si+4HCl
二、二氧化硅
1.物理性质:
纯的二氧化硅是无色、坚硬难 熔的固体,熔沸点比较高,不 溶于水,硬度比较大。
• C.盐酸
D.水玻璃
C
下列说法正确的是( BC)
A.SiO2是酸性氧化物,所以可以和碱反应, 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: 硅酸盐材料是传统的无机非金属材料, 玻璃、水泥、陶瓷是常见的硅酸盐材 料.
硅的氧化物及硅酸盐构成了 地壳中大部分的岩石、沙子和土 壤,约占地壳总量的90%以上。
1、只有化合态,无游离态;在 地壳中含量居第二位。
两种同素异形体:晶体硅和无定形 硅。
2 、 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、沸点高 硬度大,是良好的半导体材料
②在高温下与碳酸盐的反应
高温
SiO2 + Na2CO3 == CO2 + Na2SiO3
高温
SiO2 + CaCO3 == CO2 + CaSiO3
③ 不与酸反应(除氢氟酸以外)
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?
• 原硅酸是一种白色胶状物质,硅酸是白色粉 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 干燥空气中分解生成硅酸,硅酸加热分解生 成SiO2。
• H4SiO4=H2SiO3+H2O, • H2SiO3=ΔSiO2+H2O
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,常用作实验 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。
硅酸的酸性比盐酸弱,那么硅酸酸性与碳 酸相比较如何呢?
将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象:透明的硅酸凝胶生成
方程式:Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3 ↓ +Na2CO3
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
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读书破万卷,下笔如有神--杜甫
特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料,刚玉球磨机;高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
用途 瓣膜、人造关节等
氮化硅(Si3N4)陶瓷
①超硬度,耐磨损;②抗腐蚀,高温
主要 时也抗氧化;③抗冷热冲击而不碎裂;
特性
④耐高温且不易传热;⑤本身具有润 滑性
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 用途 油机中发动机部件的受热面等
2.常见的硅酸盐制品
3.工业生产普通玻璃的主要反应原理
原料:纯碱、石灰石和石英
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=高=温=CaSiO3+CO2↑
玻璃的成分:
Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2
水玻璃:
4.普通水泥的主要成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
CO2+Na2CO3+H2O=
高温
SiO2+2C===
Si+2CO ↑
(3)与盐反应(固体)
SiO2+CaCO3
高温
== CaSiO
3
+CO2↑
2NaHCO3
(4)不与酸反应
(4)与氢氟酸反应
SiO2+4HF==SiF4+2H2O (腐蚀玻璃)
(1)工业法 高温
CaCO3==CaO+CO2↑
制 (2)实验室制法
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
④弱氧化性
高温
SiO2 +2C === Si + 2CO
工业上用此反应制备粗硅,
3、二氧化硅的用途
由于SiO2具有优良的物理化学性能,加上 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。
石英制品
(1)酸性氧化物
(1)酸性氧化物
法 CaCO3+2H+==
与 Ca2++H2O+CO2↑
用
(1)化工原料:制纯碱、 尿素;
途 (2)灭火Hale Waihona Puke Baidu
(3)干冰用人工降雨;
(4)制碳酸饮料等
天然存在:石英 水晶 硅藻土
(1)水晶用于制造电子 仪器的重要部件、光 学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 (3)制玻璃
• 硅酸(H2SiO3)和原硅酸(H4SiO4)是不溶于水 且比碳酸酸性还弱的弱酸,其酸酐都是SiO2。
CO2+H2O== H2CO3 不与水反应
CO2+CaO== CaCO3
高温
SiO2+CaO== CaSiO3
CO2+2OH- == CO3 2-
化 +H2O
高温
SiO2+2OH- == SiO3 2- +H2O
(2)弱氧化性
学 性 质
(2)弱氧化性
高温
CO2+C === 2CO (3)与盐反应(在溶液中)
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 2、生物陶瓷—氧化铝、氧化锆和CaONa2O-SiO2-P2O5陶瓷 3、压电陶瓷—钛酸钡、钛酸铅陶瓷
新型无机非金属材料的主要品种、性 能及用途
氧化铝( Al2O3)陶瓷(人造刚玉)
主要
①高熔点;②高硬度;③可制成透明 陶瓷;④无毒、不溶于水,强度高;
2.化学性质
①是酸性氧化物
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
实验室盛装 NaOH溶液的试剂瓶用 橡皮塞而不用玻璃塞, 你知道为什么吗?
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反 应生成粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶 口粘在一起。Na2SiO3俗称“泡花碱”,
用途
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,硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
电脑的中央处理器(CPU)
工业制粗硅:
高温 SiO2+2C===Si+2CO
粗硅提纯
高温
Si+2Cl2===SiCl4
高温
SiCl4+2H2===Si+4HCl
二、二氧化硅
1.物理性质:
纯的二氧化硅是无色、坚硬难 熔的固体,熔沸点比较高,不 溶于水,硬度比较大。
• C.盐酸
D.水玻璃
C
下列说法正确的是( BC)
A.SiO2是酸性氧化物,所以可以和碱反应, 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: 硅酸盐材料是传统的无机非金属材料, 玻璃、水泥、陶瓷是常见的硅酸盐材 料.
硅的氧化物及硅酸盐构成了 地壳中大部分的岩石、沙子和土 壤,约占地壳总量的90%以上。
1、只有化合态,无游离态;在 地壳中含量居第二位。
两种同素异形体:晶体硅和无定形 硅。
2 、 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、沸点高 硬度大,是良好的半导体材料