第一節(jié)硅酸鹽和單質(zhì)

4-1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅硅酸鹽和硅單質(zhì)硅酸鹽是由

硅、

氧

和

金屬元素組成的化合物的總稱(chēng)。硅酸鹽是一類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)，一般都

不溶于水，化學(xué)性質(zhì)

穩(wěn)定。普通玻璃Na2CaSi6O14思考:怎樣將它們的化學(xué)式改寫(xiě)得簡(jiǎn)單一點(diǎn)?長(zhǎng)石K2Al2Si6O16硅酸鹽的表示方法：①化學(xué)式法（表示組成簡(jiǎn)單的硅酸鹽）：②氧化物法（表示復(fù)雜的硅酸鹽）：如：硅酸鈉：Na2SiO3

硅酸鈣：CaSiO3用二氧化硅和金屬氧化物的形式來(lái)表示其組成如：硅酸鈉：Na2O·SiO2硅酸鈣：

CaO

·

SiO2要領(lǐng)：①各元素原子總個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成②分?jǐn)?shù)化整格式：金屬氧化物

·

二氧化硅

·

水順序：按金屬活動(dòng)順序表依次排列Na2SiO3

:3

8CaMg3Si4O12

：Al2(Si2O5)(OH)4：如何用氧化物法表示硅酸鹽？CaO·3MgO

·4SiO2Al2O3·2SiO2

·2H2ONa2O·

SiO22

2

3

22(KAlSiO

)：

1

K

O·Al

O

·

6SiO2分?jǐn)?shù)化整易溶于水，其水溶液俗稱(chēng)水玻璃，又稱(chēng)泡花堿是一種無(wú)色粘稠的液體，黏性很強(qiáng)。1、物理性質(zhì)：硅酸鈉水溶液呈堿性，易吸收空氣中CO2而變質(zhì)Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3(膠體)+Na2CO32、化學(xué)性質(zhì)：放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒結(jié)論用水玻璃浸泡過(guò)的木材或織物可防火（制備木材防火劑的原料）[實(shí)驗(yàn)4－2]①Na2SiO3溶液（水玻璃）——木材防火、黏膠劑等②制備硅酸：Na2SiO3

+H2O+CO2

=H2SiO3(膠體)+Na2CO33、硅酸鈉（Na2SiO3）的應(yīng)用傳統(tǒng)的三大硅酸鹽產(chǎn)品2、水泥3、玻璃重點(diǎn)掌握硅酸鹽的用途1、陶瓷使用量最大的

無(wú)機(jī)非金屬材料產(chǎn)品成分：復(fù)雜，主要是硅酸鹽制造原料：黏土生產(chǎn)條件：高溫?zé)Y(jié)傳統(tǒng)的三大硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷：水泥主要原料主要設(shè)備主要成分性質(zhì)應(yīng)用黏土

石灰石石膏水泥回轉(zhuǎn)窯3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3水硬性水泥沙漿混凝土鋼筋混凝土玻璃主要原料主要設(shè)備主要成分純堿、石灰石、石英玻璃窯Na2SiO3、CaSiO3、SiO2玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)：Na2CO3

+SiO2

高溫

Na2SiO3

+CO2

?CaCO3

+SiO2

高溫

CaSiO3

+CO2

?玻璃、水泥、陶瓷生產(chǎn)的共同點(diǎn)：都在高溫下，發(fā)生了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。原料都有含硅元素的物質(zhì)，產(chǎn)品都含有硅酸鹽，且都是混合物。（4）具有特殊功能的含硅物質(zhì)：①、碳化硅（SiC俗稱(chēng)金剛砂），具有金剛石的結(jié)構(gòu)。硬度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。②、硅鋼（鐵合金）導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯。③硅橡膠(最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠)④分子篩（具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。常作吸附劑）三、硅單質(zhì)——良好的半導(dǎo)體材料硅（Si）1、灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體2、熔、沸點(diǎn)高、硬度大(1)在自然界中硅元素只有化合態(tài)，無(wú)游離態(tài)；

(2)與碳相似，單質(zhì)硅也有晶體硅和無(wú)定形硅。(1)常溫下：①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4

↑+2H2↑③Si+

2KOH

+

H2O

=

K2SiO3

+

2H2↑注：除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外,其它氧化劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑。粗硅提純Si+2Cl2===SiCl4SiCl4+2H2===Si+4HCl△(2)加熱時(shí)：與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO2高溫5、工業(yè)制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO用途晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間,是良好的半導(dǎo)體材料,信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。集成電路晶體管硅在能源方面的用途單晶硅電池板晶體硅光電池1.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)（

）A.熔點(diǎn)很高 B.與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽 D.堅(jiān)硬

2.賞心悅目的花瓶圖案是用下列物質(zhì)的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而形成的,這種物質(zhì)是（A.鹽酸 B.氫氟酸 C.燒堿>D.純堿BB3、下列試劑不能貯存在磨砂玻璃塞的試劑瓶里的是（A.HNO3溶液C.鹽酸>B.KOH溶液D.NaCl溶液4.下列物質(zhì)的變化，不能通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)完成的是（A.CO2→H2CO3C.Na2O→Na2CO3>B.SiO2→Na2SiO3D.SiO2→H2SiO3DBA．①②③④

B．②④

C．①②③

D．②③6．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是

(

B

)A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液5.將過(guò)量的CO2分別通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是()B7．制造光導(dǎo)纖維的主要原料是(A．晶體硅 B．二氧化硅