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1、第四章第四章 非金属材料及其化合物非金属材料及其化合物 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2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一2硅硅的的原原子子结结构构2 8 4+14 碳是构成有机物的主要元碳是构成有机物的主要元素素,硅和碳一样硅和碳一样,最外层电子最外层电子数都为数都为4，其原子既不易失，其原子既不易失去又不易得到电子去又不易得到电子,主要形主要形成四价的化合物成四价的化合物.2021/8/9 星期一3氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝硅硅的的存存在在铁铁存在：没有游存在：没有游离态，只有化离态，只有化合态。合态。分布：自然界分布：自然界中分布广泛，中分
2、布广泛，在地壳中居第在地壳中居第二位，仅次于二位，仅次于氧。是构成矿氧。是构成矿物和岩石的物和岩石的基本元素。基本元素。2021/8/9 星期一4硅的化合物构成了地壳中大部分硅的化合物构成了地壳中大部分的岩石的岩石、沙子和土壤沙子和土壤,约占地壳质约占地壳质量的量的90%以上以上.2021/8/9 星期一5一、二氧化硅一、二氧化硅 天然二氧化硅约占地壳总质量天然二氧化硅约占地壳总质量12%，俗称，俗称“石英石英”，存在形态主要有存在形态主要有：结晶型和无定型。石英晶体是结晶的结晶型和无定型。石英晶体是结晶的SiO2。具有不同的晶形和色彩，石英。具有不同的晶形和色彩，石英中无色透明的晶体就是通常
3、说的中无色透明的晶体就是通常说的水晶水晶，具有彩色环带状或层状的称为，具有彩色环带状或层状的称为玛玛瑙。瑙。根据二氧化硅的存在和用途根据二氧化硅的存在和用途,分析分析:1，物理性质，物理性质:难溶于水的固体、硬度大、熔点高难溶于水的固体、硬度大、熔点高,。2021/8/9 星期一6二氧化硅是由二氧化硅是由Si和和O按按1：2的比例组成的的比例组成的立体网状结构的原子立体网状结构的原子晶体。晶体。科学视野2021/8/9 星期一7玛玛 瑙瑙2021/8/9 星期一8光导纤维光导纤维石英坩埚石英坩埚2021/8/9 星期一9玻 璃陶 瓷2021/8/9 星期一101.酸性氧化物酸性氧化物 与碱性氧
4、化物反与碱性氧化物反应生成盐生成盐生成盐生成盐 SiO SiO2 2 CaO CaO=CaSiOCaSiO3 3 与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水 SiO2 2 2NaOH=Na2 2SiO3 3 H2 2O 硅酸钠（粘合性）2，化学性质，化学性质:因为玻璃中含有因为玻璃中含有SiOSiO2,2,，会与会与NaOHNaOH反应生成有粘反应生成有粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。高温高温实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？2021/8/9 星期一11 用途用途：在玻璃上雕花刻字 HF是唯一可以与是唯一可
5、以与SiO2 发生反应的酸发生反应的酸实验室能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸？SiOSiO2 2 4HF=SiF 4HF=SiF4 4 2H 2H2 2O O2.2.与与与与HFHF的反应的反应的反应的反应2021/8/9 星期一12 想一想想一想这些漂亮玻璃杯图案是怎么雕刻上去的呢？2021/8/9 星期一13二，硅酸二，硅酸 不溶于水，弱酸（酸性比碳酸还弱），溶解度小。不溶于水，弱酸（酸性比碳酸还弱），溶解度小。简介简介:硅胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶，硅胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶，经充分洗涤、干燥、脱水后形成的多孔状固体，对水等极经充分洗涤、干燥、脱水后
6、形成的多孔状固体，对水等极性物质都有极强的吸附作用，常用作食品和药品的干燥剂，性物质都有极强的吸附作用，常用作食品和药品的干燥剂，也可做吸附剂以及催化剂也可做吸附剂以及催化剂。2021/8/9 星期一14如何制取硅酸如何制取硅酸?实验试剂：硅酸钠溶液、酚酞、稀盐实验试剂：硅酸钠溶液、酚酞、稀盐酸、稀硫酸酸、稀硫酸实验原理：实验原理：实验探究实验探究NaNa2 2SiOSiO3 3 HClHClH H2 2SiOSiO3 32021/8/9 星期一151、下列物质中能跟SiO2发生反应的是()A.盐酸 B.硝酸 C.硫酸 D.烧碱溶液D 2、下列物质中,不能用玻璃瓶盛装的是()A.烧碱溶液 B.
7、浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液C巩固练习巩固练习:3熔融烧碱应选用的器皿是（熔融烧碱应选用的器皿是（）A石英坩埚石英坩埚 B玻璃坩埚玻璃坩埚C生铁坩埚生铁坩埚 D陶瓷坩埚陶瓷坩埚C2021/8/9 星期一16课堂小结课堂小结:一，二氧化硅一，二氧化硅1，物理性质，物理性质:2，化学性质，化学性质:SiOSiO2 2 CaO CaO CaSiOCaSiO3 3 SiOSiO2 2 2NaOH 2NaOH NaNa2 2SiOSiO3 3 H H2 2O O SiOSiO2 2 4HF=SiF 4HF=SiF4 4 2H 2H2 2O O二，硅酸二，硅酸Na2SiO3CO2 H2O 2NaCl H2SiO3 Na2SiO32HCl 2NaCl H2SiO3作业作业：P81,4,5预习：硅酸盐和单质硅2021/8/9 星期一17