第四章第一节硅无机非金属材料氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.0%氢0.16%其他1.20%1、硅(自然界中的硅都以化合态存在)单质的性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。导电性介于导体和绝缘体之间,为半导体材料。同素异形体:有晶体硅和不定形硅两种。物理性质化学性质常温下,性质稳定,除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外,一般不反应。Si+2F2=SiF4↑Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑2、硅的化学性质加热下,Si+O2=SiO2Si+2Cl2=SiCl4高温3、硅的工业制法制粗硅:SiO2+2C===Si+2CO↑氧化剂:SiO2得到电子发生还原反应高温还原剂:C失去电子发生氧化反应(粗硅)小资料:硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现,所以需要对粗硅进行提纯:提纯:Si+2Cl2==SiCl4(粗硅)SiCl4+2H2==Si+4HCl(高纯硅)高温高温1、存在和组成:二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。二氧化硅晶体是由氧原子和硅原子构成的二、二氧化硅与光导纤维(SiO2)二、二氧化硅与光导纤维(SiO2)物理性质:沸点高、硬度大、不溶于水、不导电的晶体.化学性质:酸性氧化物的通性:与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与碱性氧化物的反应CaO+SiO2==CaSiO3与部分盐反应SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑不与水反应特性:常温下,与氢氟酸反应(常用来刻蚀玻璃)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O高温高温硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶,称为“硅胶”。酸性较弱,比碳酸的酸性还弱。1、硅酸(H2SiO3)不溶于水干燥硅胶湿硅胶三、硅酸、硅酸盐(1)硅酸的制备Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓(2)硅酸的性质①不稳定性②弱酸性H2SiO3+2NaOH=2H2O+Na2SiO3H2SiO3===H2O+SiO2加热Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓2、硅酸盐硅酸盐结构复杂的固态化合物,一般都不溶于水。1).含义:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),其水溶液俗称为水玻璃,硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀,可用作肥皂填料、木材防火剂等。2)硅酸钠(Na2SiO3)3.硅酸盐的表示方法:①化学式法:②氧化物法:硅酸钠:Na2SiO3硅酸钙:CaSiO3硅酸钠:Na2O·SiO2硅酸钙:CaO·SiO2高岭石:Al2O3·2SiO2·2H2O4、玻璃:⑵生产过程:⑴玻璃的生产原料:纯碱、石灰石和石英。Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高温高温玻璃无固定的熔沸点,在一定温度范围内软化⑷玻璃的性能:⑵生产过程:⑴水泥的生产原料:⑶普通硅酸盐水泥的成分:5、水泥⑷水泥的性能:硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)混合物铝酸三钙(3CaO·Al2O3)两磨、一烧。研磨→煅烧→再磨成细粉;水泥具有水硬性。黏土和石灰石6、陶瓷:陶瓷具有抗氧化、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。家用陶瓷江苏宜兴,有陶都之称。