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1、第四章 非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角-硅硅 我们生存的地球，她坚硬我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？的地壳是由什么构成的？岩石岩石构成岩石的主要成分构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。是硅酸盐及硅的氧化物。非金属元素在非金属元素在地壳中的含量地壳中的含量画出碳和硅的原子结构示意图画出碳和硅的原子结构示意图分析分析：既不易失电子，又不易得电子，主要既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。形成四价的化合物。硅元素硅元素CSi硅在自然界的存在形态：没有游离态，硅在自然界的存在形态：没有游离态，只有化合态只有化合态-二氧化硅、硅酸盐二氧
2、化硅、硅酸盐 硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素以什么形态存在于自然界？你知道吗你知道吗?常温下，单质常温下，单质碳、硅的化学碳、硅的化学性质都不活泼，性质都不活泼，为什么碳在自为什么碳在自然界中有稳定然界中有稳定的单质（金刚的单质（金刚石）存在，而石）存在，而硅却没有？硅却没有？单质硅的化学性质虽然稳单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅被破坏，
3、所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。形式存在，没有游离态的硅。1 1、二氧化硅、二氧化硅（1）存）存 在在硅石（硅石（12%）结晶形：石英结晶形：石英无定形无定形水晶水晶玛瑙玛瑙水晶水晶玛玛瑙瑙什么是石英、水晶、玛瑙？什么是石英、水晶、玛瑙？思考思考1（2）用途）用途、制光导纤维、制光导纤维、石英玻璃制化学仪器、石英玻璃制化学仪器、石英表、石英钟、石英表、石英钟、水晶制光学仪器和工艺品、水晶制光学仪器和工艺品（3）物理性质）物理性质物质物质SiO2CO2状态（常温）状态（常温）气体气体熔点熔点-56.6 沸点沸点-78.5-78.5 溶解性
4、溶解性1：1硬度硬度固体固体1610161022302230不溶不溶大大1.从物质分类角度来看，二从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类氧化物？氧化硅属于哪类氧化物？2.二氧化硅可能具有哪些化学二氧化硅可能具有哪些化学性质？性质？设设 疑疑:为什么实验室中盛放碱液为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞用玻璃塞？（5 5）化学性质）化学性质性质稳定性质稳定,不活泼不活泼难溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应不与酸反应（除氢氟酸以外）不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 +CaO =CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2O高温高温是酸性氧化
5、物是酸性氧化物4HF+SiO2=SiF4+2H2O 合作讨论一：合作讨论一：1、为什么实验室中、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中用玻璃塞（玻璃中含有含有SiO2）？）？2、实验室能否用玻实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？璃瓶保存氢氟酸？物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO2)二氧化碳二氧化碳(CO2)与水反应与水反应-与酸反应与酸反应-与碱反应与碱反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与碳反应与碳反应SiO2与与CO2化学性质的比较化学性质的比较 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO
6、3C+CO2=2COSiO2+4HF=SiF4 +2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+Na2O=Na2SiO3SiO2+2C=Si+2CO 二氧化硅是二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能与不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应氢氟酸反应 高温高温高温高温高温高温2.2.硅酸硅酸(H(H2 2SiOSiO3 3)硅酸是一种弱酸，它不溶于水，硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。末状的固体。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶硅胶”。思考思考3 3：二氧
7、化硅难溶于水，：二氧化硅难溶于水，那那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？实验实验4-1：向饱和：向饱和Na2SiO3溶溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现现 象象结结 论论方程式方程式 滴滴入入酚酞溶液呈酚酞溶液呈红色红色Na2SiO3呈碱性呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl实验探究：实验探究：滴入盐酸有硅酸凝胶产生滴入盐酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水知识拓展：知识拓展：把稀硫酸加入到把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，溶液中，会有会有什么现象？什么现象？现现 象象结结 论论方程式方程式滴入硫酸有硅酸凝胶产生滴入硫酸有硅酸凝胶产生硅酸难
8、溶于水硅酸难溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4 CO2通入下例各溶液中，不可能通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液氯化钙溶液 B、石灰水石灰水C、饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液硅酸钠溶液A合作讨论二：合作讨论二：1 1、学习了重要的非金属元素、学习了重要的非金属元素硅硅及及其化合物其化合物二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸。2 2、了解了二氧化硅的重要、了解了二氧化硅的重要性质性质及及用途用途。1、制造光导纤维的主要原料是（、制造光导纤维的主要原料是（）A.晶体硅晶体硅 B.二氧化硅二氧化硅 C.石墨石墨 D.硅酸钠硅酸钠2、下列
9、各组物质有关性质关系的比较，正确的是（、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.稳定性：稳定性：CO2 SiO2B.酸性：酸性：H2SiO3 H2CO3C.熔点：熔点：SiO2 CO2（干冰）（干冰）D.导电能力：导电能力：Si Cu3、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4、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5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（、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.陶瓷坩埚陶瓷坩埚BCCBC