课件34张PPT。第1课时 二氧化硅和硅酸第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅二氧化硅和硅酸 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶形和无定形两大类,通称硅石。(一)、二氧化硅1、存在硅石(12%)结晶形(石英晶体)无定形——硅藻土 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶形和无定形两大类,通称硅石。石英水晶晶体二氧化硅紫水晶蔷薇石英茶晶黄水晶晶体二氧化硅玛瑙晶体二氧化硅硅藻土
中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区)有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354处,总保有储量矿石3.85亿吨。仅次于美国,居世界第2位。在地区分 布上,以吉林最多,占全国储量的54.8%,云南、福建、河北等地次之。矿床类型主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪和第四纪,以第三纪为主。 无定形二氧化硅二氧化硅的用途二氧化硅的用途二氧化硅的用途光导纤维二氧化硅的用途危害:
在隧道开凿,石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘,人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(旧称矽肺)。思考与交流物理性质:_____________________________化学稳定性:_________________________通常条件下,很稳定硬度大、熔点高、难溶于水思考 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SiO二氧化硅的晶体结构示意图SiO2是由Si和O按1:2的比例组成的立体空间网状结构,没有SiO2 分子存在,只存在硅氧原子。因此性质很稳定 CDE下列说法错误的是( )
A . SiO2 是二氧化硅的化学式
B . SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例所
组成的立体网状结构的晶体 C .[SiO4 ] 四面体只存在于二氧化硅晶体中
D . 沙子里含无定形二氧化硅
E . 石英就是水晶
F . SiO2 从古到今被人类广泛地应用着,
是因为SiO2 的立体网状结构和它在自
然界的广泛存在“火眼金睛”化学性质很不活泼,氢氟酸( HF)是唯一可以与之反应的酸。SiO2+4HF=SiF4?+2H2O化学性质:实验室能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸?注意:玻璃中含有SiO2,所以可以用HF
来刻蚀玻璃。(1)特性:2.酸性氧化物 化学性质:因为玻璃中含有SiO2,会与NaOH反应生成硅酸钠,使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞?与碱性氧化物反应生成盐与强碱反应生成盐和水3、与盐反应:(所以,不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液,如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)4、弱氧化性:某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确??思考与交流SiO2与CO2化学性质的比较 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+ CaO == CaSiO3高温————酸性氧化物与碱性氧化物反应与碱反应与水反应与氢氟酸反应Na2CO3+CO2===2NaHCO3
CaCO3 +CO2 === Ca(HCO3)2与盐反应 我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸,但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3,这是一个特例。 思考:SiO2不能直接和水化合成H2SiO3,那怎样制备H2SiO3呢? 思考2 制取原理:强酸制弱酸①滴入酚酞溶液呈红色Na2SiO3+2HCl = H2SiO3(胶体)+2NaCl②再滴入稀盐酸,溶液红色变浅至无色,有透明胶冻状物质产生SiO32- + 2H+ == H2SiO3 (胶体)a、Na2SiO3溶液呈碱性,b、可溶性
硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸,
c、先形成硅酸溶胶,后形成硅酸凝胶 硅酸是一种白色粉末状的固体,它不溶于水;是一种很弱的酸,不能使指示剂变色。 二、硅酸( )H2SiO3问一问硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什
么现象?为什么? 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应:SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓ CO2通入下列各溶液中,无明显现象发生的是( )
A、氯化钙溶液
B、澄清石灰水
C、硅酸钠溶液
A合作讨论: H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O(2)不稳定(比H2CO3稳定),受热易分解 化学性质:①弱酸性。只能与强碱发生中和反应 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶(能流动),当硅酸的浓度较大时,就会形成硅酸凝胶(不能流动),硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。
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。
用途: 本节内容结束