《硅無機(jī)非金屬材料》.ppt

《《硅無機(jī)非金屬材料》.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《硅無機(jī)非金屬材料》.ppt（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

氧,硅,HCl,H2CO3,酸性,CO2,C60,石墨,金剛石,,一、單質(zhì)硅與半導(dǎo)體材料1．半導(dǎo)體材料特指導(dǎo)電能力介于和之間的一類材料，最早使用的半導(dǎo)體材料是，現(xiàn)在使用最廣泛的半導(dǎo)體材料是。2．硅的存在在地殼里，硅的含量僅次于，全部以態(tài)存在，主要存在形式為二氧化硅和。硅單質(zhì)存在同素異形體是和。,導(dǎo)體,絕緣體,鍺,硅,硅酸鹽,氧,化合,晶體硅,無定形硅,3．單質(zhì)硅(1)物理性質(zhì)：,灰黑,金屬,很高,硬而脆,半導(dǎo)體,有,SiO2,集成,二、二氧化硅和光導(dǎo)纖維1．二氧化硅(1)存在：二氧化硅廣泛存在于自然界中，是的主要成分。純凈的二氧化硅又稱。,沙子、石英,水晶,(2)物理性質(zhì)：,無色,高,大,不,(3)化學(xué)性質(zhì)：①具有酸性氧化物的通性：a．常溫下SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水：SiO2＋2NaOH===。b．高溫下SiO2與堿性氧化物(如CaO)反應(yīng)生成鹽：SiO2＋CaO。,Na2SiO3＋H2O,CaSiO3,②特性：與氫氟酸(HF)反應(yīng)：SiO2＋4HF===。③弱氧化性：高溫下與C反應(yīng)：SiO2＋2C。,SiF4↑＋2H2O,Si＋2CO↑,2．光導(dǎo)纖維(1)主要成分：SiO2。(2)用途：用于、能量傳輸、處理等，光纖的使用節(jié)約了大量的人力、物力、財力，且提高了信號傳輸效率。,通迅,信息,三、硅酸鹽和無機(jī)非金屬材料1．硅酸鹽(1)硅酸鈉：其水溶液俗稱，有黏性。(2)硅酸鹽：①性質(zhì)：硅酸鹽性質(zhì)，熔點(diǎn)，大都溶于水。,水玻璃,穩(wěn)定,較高,難,②表示方法：硅酸鹽的組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示。例如：硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為，鈉長石(NaAlSi3O8)可表示為。2．無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料——硅酸鹽產(chǎn)品。,Na2OSiO2,Na2OAl2O36SiO2,(2)新型無機(jī)非金屬材料：,高溫,電學(xué),光學(xué),生物,1．判斷正誤。(1)自然界存在硅單質(zhì)的同素異形體，性質(zhì)較穩(wěn)定。()(2)單質(zhì)硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。()(3)晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，能導(dǎo)電。()(4)含硅的鋼具有良好的導(dǎo)磁性和耐酸性。()(5)最早使用的半導(dǎo)體材料是硅。(),分析：硅單質(zhì)存在同素異形體，但自然界中無單質(zhì)硅。硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料，最早使用的半導(dǎo)體材料是鍺。答案：(1)(2)√(3)(4)√(5),2．用短線連接。,答案：a—①⑥⑦b—②c—①④d—①③⑤⑥,3．玻璃的主要成分之一是SiO2，下列物質(zhì)貯存時應(yīng)注意：①NaOH溶液②濃HNO3③溴④Na2CO3溶液(堿性)⑤氫氟酸⑥鹽酸⑦水玻璃(1)用玻璃瓶不能配玻璃塞的有________，可用玻璃塞的有________。(2)用玻璃瓶不能配橡膠塞的有________。(3)不能用玻璃瓶盛裝的是________。,分析：SiO2是酸性氧化物，與堿反應(yīng)生成硅酸鹽粘住瓶塞不易打開，濃HNO3、溴具有強(qiáng)氧化性，能氧化橡膠。氫氟酸與SiO2反應(yīng)，腐蝕玻璃，不能用玻璃瓶盛裝。答案：(1)①④⑦②③⑥(2)②③(3)⑤,4．制取玻璃和水泥都用了共同的原料是________。答案：石灰石5．向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，現(xiàn)象是_____________，反應(yīng)方程式為：_________________________________，說明酸性________________＞________________。答案：生成白色沉淀Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3H2CO3H2SiO3,6．下列哪些材料是新型無機(jī)非金屬材料____________。①氧化鋁陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化鋁陶瓷⑤氮化鈦陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化銅陶瓷⑧紅色玻璃⑨鋼化玻璃⑩光導(dǎo)纖維,分析：新型無機(jī)非金屬材料是指具有特殊結(jié)構(gòu)、功能的新材料。紅色玻璃是在原料中加入Cu2O使玻璃呈紅色，鋼化玻璃是把普通玻璃放入電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻而制成的，都屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品。答案：①②③④⑤⑥⑦⑩,[特別提醒](1)硅屬于非金屬元素，但也具有一定的金屬性，如可導(dǎo)電、具有金屬光澤等。(2)導(dǎo)電性：硅＜石墨。(3)酸性強(qiáng)弱：H2CO3＞H2SiO3。,[例1]下列關(guān)于硅和二氧化硅說法不正確的是()A．晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的固體B．硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅存在，常溫下可與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．硅和二氧化硅都能與NaOH溶液反應(yīng)D．工業(yè)上用焦炭在高溫條件下還原二氧化硅來制備硅說明通常情況下還原性C＞Si,.,[答案]D,(1)自然界中存在游離態(tài)的碳，卻不存在游離態(tài)的硅。(2)二氧化硅與焦炭在隔絕空氣的條件下制取粗硅時，生成的是CO而不是CO2。,二氧化硅和二氧化碳性質(zhì)的比較,[例2]下列說法中，正確的是()A．SiO2和CO2均由分子直接構(gòu)成B．CO2、SiO2都是酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定條件下都能和氧化鈣反應(yīng)D．CO2、SiO2分別是H2CO3、H2SiO3的酸酐，因而均可由CO2、SiO2與水反應(yīng)制得相應(yīng)酸,[解析]SiO2直接由硅原子、氧原子構(gòu)成，CO2是由CO2分子構(gòu)成，A錯；SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，B錯；CO2、SiO2與CaO反應(yīng)生成CaCO3和CaSiO3。SiO2不溶于水，不能與水反應(yīng)生成H2SiO3，D錯。[答案]C,1．表示方法(1)化學(xué)式法：如硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)等。此法一般用于組成比較簡單的硅酸鹽。(2)氧化物法：硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，多以氧化物形式來表示它的組成，通式為aMxOybSiO2cH2O。,①當(dāng)金屬不止一種時，先寫活潑金屬，再寫較活潑金屬，然后是二氧化硅，最后寫水。②氧化物化學(xué)式之間用“”隔開，化學(xué)式前的系數(shù)只能取整數(shù)，且只代表該氧化物本身。③氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素盡量按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。例如：硅酸鈉：Na2SiO3→Na2OSiO2，石棉：Mg3Ca(SiO3)4→CaO3MgO4SiO2。,2．硅酸鈉(1)物理性質(zhì)：可溶于水，水溶液俗稱“水玻璃”。“水玻璃”具有很強(qiáng)的黏合性，是建筑行業(yè)常用的黏合劑。(2)化學(xué)性質(zhì)：易與酸反應(yīng)。①與強(qiáng)酸反應(yīng)：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。②與CO2反應(yīng)：CO2不足，Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓；CO2過量，Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3＋H2SiO3↓。,[特別提醒](1)由于硅酸鹽組成復(fù)雜，用氧化物表示其組成只是為了簡化對硅酸鹽組成的表示，不能理解成硅酸鹽以氧化物形式存在。(2)硅酸(H2SiO3)是一種難溶于水的白色膠狀物，酸性比碳酸還弱，硅酸受熱分解為二氧化硅和水。硅酸失去部分水后得硅膠。,[例3]高嶺土的組成是：Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的值分別是()A．7、2B．5、4C．6、3D．3、6,[答案]B,(1)硅酸鹽中，氧原子與其他原子具有一定配比關(guān)系。(2)各元素正負(fù)化合價代數(shù)和為零。,