1、 第一节 无机非金属材料的主角 硅化学 必修 1问题n 自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？2你还知道哪些含硅的物质？3水晶 玛瑙4567硅的广泛存在8元素周期表9第 A 族的二兄弟碳和硅 豪门二杰碳 元素 硅 元素形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物， “统治了有机界 ”。煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石地壳质量的约 90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤， “统治了地壳 ”硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异10一、二氧化硅和硅酸硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物 及 硅酸盐 的形式存在。1、
2、 二氧化硅（ SiO2）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。SiO2的结构11玛瑙水晶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
3、形二氧化硅12光学纤维胃镜二氧化硅的用途13二氧化硅的用途14坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。（ 1）物理性质：15（ 2）化学性质：（ 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+2H 2O（ b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O与强碱反应：与碱性氧化物反应： SiO2+CaO=CaSiO3高温(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH、 KOH、 Na2CO3、 Na2SiO3等溶液。 )162.硅酸（ H2SiO3）思考： 1.二氧化硅不溶于水，不跟水反应，如何从
4、二氧化硅来制备 H2SiO3是一种很弱的酸，比碳酸的酸性还弱Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3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。实验 4 117二、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。最简单又常用的硅酸盐是硅酸钠（ Na2SiO3），其水溶液称为水玻璃，可以作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂
5、等。 实验 4 2几种硅酸盐产品 陶瓷 、 玻璃 、 水泥 ，最重要的无机非金属材料。新型的陶瓷1819三、新型无机非金属材料的特性三、新型无机非金属材料的特性1.能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在 1200 左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。202.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。213.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。处于高温下的光导纤维22F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破对手火力
6、网，压制对手防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。234. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。人造关节24（ 2）硅酸盐组成的表示）硅酸盐组成的表示用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。25实 例Na2SiO3Na2OSiO226高岭石Al2（ Si2O5）（ OH） 4Al2O3 2SiO 22H 2O27l要领： 两边原子个数守恒l格式：金属氧化物、二氧化硅、水l顺序：金属按活动顺序表28K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2OK(Al3Si3O10)(OH)229三、硅（ Si）硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体2、熔、沸点高、硬度大3、晶体硅是良好的半导体常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质如：氧气、氯气、硫酸等起反应，但在加热情况下，硅也能跟一些非金属反应。30
