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1、两个推动人类文明的材料两个推动人类文明的材料最早使用的材料是陶最早使用的材料是陶 核心元素？硅硅C、Si 的原子结构示意图。的原子结构示意图。+14+6CSil 硅原子既硅原子既不易失去又不易得到电子不易失去又不易得到电子，主要形成，主要形成四价四价的化合物。的化合物。l 硅是一种硅是一种亲氧元素亲氧元素，在自然界中它总是与氧相，在自然界中它总是与氧相互化合的。互化合的。l 存在：没有游离态，存在：没有游离态，只有化合态只有化合态二氧化硅、二氧化硅、硅酸盐。硅酸盐。结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙二、二、 二氧化硅二氧化硅（ SiO2 ）1 1、存在
2、、存在: :硅硅石石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。是自然界中沙子、石英的主要成分。结结晶的晶的二氧化硅二氧化硅叫石英叫石英；天然天然二氧化硅二氧化硅叫硅石叫硅石。 每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子，原子，Si在中心在中心,O在四个顶角。在四个顶角。 同时每同时每1个个O原子周围结合原子周围结合2个个Si原子相结合。原子相结合。 硅原子硅原子二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用，用SiO2来表示来表示二氧化硅的组成二氧化硅的组成,表示表示O与与Si的原子个数比的原子个数比,不
3、是分子式是化学式。不是分子式是化学式。SiOSiO4 4 四面体结构四面体结构立体网状结立体网状结构决定了构决定了SiOSiO2 2具有优具有优良的物理和良的物理和化学性质化学性质2 2、结构、结构主要用作主要用作石英坩埚、光导纤维石英坩埚、光导纤维、饰品、建筑、饰品、建筑材料材料(沙子沙子)3、二氧化硅的用途、二氧化硅的用途 根据根据SiO2的存在，的存在， SiO2有哪些物理有哪些物理性质？（从水溶性、硬度、熔点考虑）性质？（从水溶性、硬度、熔点考虑）4、二氧化硅的物理性质、二氧化硅的物理性质 物理性质物理性质:_化学稳定性化学稳定性:_通常条件下，很稳定通常条件下，很稳定硬度大、熔点高、
4、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水 用用玻璃塞玻璃塞为什么打不开呢？为什么打不开呢？（提示：玻璃含二氧化硅）（提示：玻璃含二氧化硅）SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O比一比比一比三、二氧化硅的化学性质三、二氧化硅的化学性质实验室里的试剂瓶实验室里的试剂瓶 生成的生成的Na2SiO3会把会把试剂瓶和玻璃塞粘连在试剂瓶和玻璃塞粘连在一起，所以打不开。一起，所以打不开。SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O三、二氧化硅的化学性质三、二氧化硅的化学性质1 1、具有酸性氧化物的通性、具有酸性氧化物的通性SiO2 CaO CaSiO3高温高温学中用学中用1、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚、
5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ）A.石英坩埚石英坩埚 B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 C.铁坩埚铁坩埚 D.氧化铝坩埚氧化铝坩埚C解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有SiOSiO2 2，在加，在加热的情况下会与热的情况下会与NaOHNaOH发生反应：发生反应：SiOSiO2 22NaOH 2NaOH NaNa2 2SiOSiO3 3H H2 2O O，因此应当选用铁坩埚。，因此应当选用铁坩埚。 2 2、实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（、实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（HFHF）？）？为什么？为什么？ 三、二氧化硅的化学性质三、二氧化硅的化学性质2 2、SiOSiO2
6、 2的特殊性：的特殊性：SiO2+4HF SiF4+2H2O 用途：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品）用途：刻蚀玻璃（制作玻璃工艺品）实验室用实验室用塑料瓶塑料瓶来盛装来盛装HFHF。用氢氟酸用氢氟酸“刻刻”出的玻璃工艺品出的玻璃工艺品2、要除去、要除去SiO2中的中的CaO杂质，最适宜的试剂是杂质，最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液纯碱溶液 B 盐酸盐酸 C 硫酸硫酸 D 苛性钠溶液苛性钠溶液B1、下列物质中、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是不能用玻璃瓶来盛装的是( ) A.烧碱溶液烧碱溶液 B.浓硫酸浓硫酸 C.氢氟酸氢氟酸 D.碳酸钠溶液碳酸钠溶液 C学中用学中用 二氧化碳二氧化碳 CO2二氧
7、化硅二氧化硅 SiO2 状状 态态 气气 态态 固固 态态熔沸点熔沸点 硬度硬度熔沸很低熔沸很低熔点高，硬度大熔点高，硬度大水水 溶溶 性性 能溶于水能溶于水不溶于水不溶于水化化学学性性质质与与 酸酸 用用 途途人工降雨，灭火人工降雨，灭火,饮料等饮料等P75, 图图45与水反应与水反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与碱反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应能与氢氟酸反应二氧化硅和二氧化碳的性质比较二氧化硅和二氧化碳的性质比较三、硅酸三、硅酸
8、( (H2SiO3 ) ) 硅酸是一种硅酸是一种白色粉末状白色粉末状的的固体固体，它，它不溶于水不溶于水；是一种；是一种弱酸弱酸，酸性比碳酸性比碳酸还弱，酸还弱，不能使指示剂变色。不能使指示剂变色。 在试管中加入在试管中加入35mL饱和饱和Na2SiO3溶液溶液，滴，滴入入12滴滴酚酞酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐稀盐酸酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。实验实验4-1现象现象结论结论化学方程式化学方程式Na2SiO3+2HCl H2SiO3(
9、 (胶体胶体) )+2NaClNa2SiO3呈呈碱性；碱性； 硅酸难溶于水硅酸难溶于水 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色滴入盐酸有滴入盐酸有白色凝胶白色凝胶产生产生生成的硅酸逐渐聚合而形成成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶硅酸溶胶（能流动）（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶硅酸凝胶（不能流（不能流动）动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成，硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶硅胶。(硅胶的硅胶的基本成份是二氧化硅基本成份是二氧化硅)硅胶硅胶的用途：的用途：干燥剂（吸水），干燥剂（吸水），吸附剂（多孔），吸附剂（多孔），催化剂的载体。催化剂的载体。用用HH2 2CO
10、CO3 3可制得可制得HH2 2SiOSiO3 3 ，可证明，可证明HH2 2SiOSiO3 3 的酸性比的酸性比HH2 2COCO3 3弱。弱。SiOSiO3 32- 2- + H+ H2 2O + COO + CO2 2= CO= CO3 32- 2- + H+ H2 2SiOSiO3 3 NaNa2 2SiOSiO3 3 + H+ H2 2O + COO + CO2 2 = Na= Na2 2COCO3 3 + H+ H2 2SiOSiO3 3 向向Na2SiO3溶液中通如溶液中通如CO2也可生成也可生成H2SiO3不稳定（比不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解稳定），受热易分解 H2SiO3 = H2O + SiO2弱酸性（酸性比碳酸弱）弱酸性（酸性比碳酸弱）1、硅酸的性质硅酸的性质 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。酸弱。课后作业课后作业