必修《无机非金属材料的主角——硅》资料2页

无机非金属材料的主角——硅
硅元素简介
 在元素周期表的位置：
ⅣA族，在碳的下方
 硅的化学性质：
不易失也不易得电子，
主要形成四价的化合物。
亲氧元素
一、二氧化硅和硅酸
 1、二氧化硅
（1）二氧化硅在自然界的多种存在形态
水晶 玛瑙
（2）二氧化硅晶体的结构
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（2）物理性质 熔点很高，质地坚硬，纯二氧化硅的透明度很高。
（3）化学性质 很不活泼 酸性氧化物
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（用HF刻蚀玻璃）
SiO2+CaO ====（条件高温） CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
 2、硅酸
（1）实验室制取硅酸
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
思考：
根据所观察的现象判断硅酸钠溶液有什么性质？
硅酸具有什么物理、化学性质？
为什么盐酸能与硅酸盐反应制取硅酸？
 （2）硅酸的性质
物理性质
不溶于水，浓度较小时形成硅酸溶胶，
浓度较大时形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶。
化学性质
一种极弱的含氧酸，可溶于强碱溶液生成硅酸盐。
硅胶的形成及用途
硅酸凝胶干燥脱水形成硅胶。
多孔——催化剂的载体 吸水能力强——干燥剂
二、硅酸盐
 1、硅酸盐概述
主要由硅、氧和金属组成的化合物的总称。一般不溶于水，化学性质稳定。
 2、硅酸钠
水溶液俗称水玻璃。可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。
实验：Na2SiO3的防火作用
 3、土壤胶体
 胶体颗粒表面积大，带负电，有保肥作用
 4、传统的硅酸盐材料
 陶瓷
 玻璃

主要原料：石英、碳酸钠、石灰石
 水泥
主要原料：粘土、石灰石
5、具有特殊功能的含硅材料
 碳化硅：硬度大——砂轮、砂纸的磨料
 硅钢：高导磁性——变压器铁芯
 硅橡胶：在高温或低温下都能保持良好的弹性——制造火箭、导弹、飞机的零件；绝缘材料
 分子筛：具有均匀微孔结构——吸附剂和催化剂
三、硅单质
 分无定形硅和晶体硅
1、晶体硅的性质
 结构类似金刚石
 灰黑色固体，有金属光泽
 熔点高、硬度大、脆，导电性介于导体和绝缘体之间
 常温下化学性质、不活泼
2、用途
良好的半导体材料——计算机芯片、光电池（太阳能电池）