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1、刘桥中学刘桥中学 葛美峰葛美峰 非金属及其化合物非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角 硅硅硅芯片硅芯片花岗岩属于硅酸盐花岗岩属于硅酸盐硅太阳能电池硅太阳能电池第第二二位位仅仅次次于于氧氧思考与交流一思考与交流一自然界中有没有单质硅自然界中有没有单质硅?为什么？硅在为什么？硅在自然界中以何种形式存在？自然界中以何种形式存在？氧化物氧化物(熔点很高熔点很高)硅酸盐硅酸盐自然界中没有单质硅。硅是一种亲氧元素，在自自然界中没有单质硅。硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合的然界中总是与氧相互化合的一、二氧化硅（一、二氧化硅（SiO2）存在存在硅石硅石结晶形结晶形无
2、定形无定形石英石英玛瑙玛瑙硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙(SiO2)水晶水晶(SiO2)思考与交流二 根据二氧化硅的存在与应用，分析一下，根据二氧化硅的存在与应用，分析一下，二氧化硅具有哪些物理性质？二氧化硅具有哪些物理性质？溶解性溶解性无色无色很高很高 难溶于水难溶于水固体固体硬度硬度熔沸点熔沸点状态状态颜色颜色大大思考与交流三 二氧化硅的化学稳定性如何？二氧化硅的二氧化硅的化学稳定性如何？二氧化硅的这种性质是由什么决定的？这种性质是由什么决定的？化学性质化学性质 很稳定很稳定SiOSiO2是正四面体的立体网状结构，因此性质很稳定是正四面体的立体网状结构，因此性质很稳定 碳和硅的原子结构示意图
3、碳和硅的原子结构示意图硅和碳一样，最外层有硅和碳一样，最外层有4个电子，既不容易个电子，既不容易得电子又不容易失电子、主要形成四价的得电子又不容易失电子、主要形成四价的化合物。化合物。化学性质（与CO2比较）CO2 SiO2与水反应与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO34HF+SiO2=SiF4+2H2O高温氢氟酸是氢氟酸是惟一可以与可以与SiOSiO2 2发生反应的酸，此反发生反应的酸，此反应可用来雕刻玻璃。应可用来雕刻玻
4、璃。思考与交流四思考与交流四 实验室装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶实验室装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞，为什么？塞而不用玻璃塞，为什么？磨口玻璃塞很粗糙，接触面积磨口玻璃塞很粗糙，接触面积大，玻璃中的大，玻璃中的SiO2易和碱反应易和碱反应生成生成Na2SiO3(具有粘性具有粘性)，使使瓶塞与试剂瓶粘结而无法打开瓶塞与试剂瓶粘结而无法打开实验探究实验实验4-1 在试管中加入在试管中加入3-5mL硅酸钠溶液，滴入硅酸钠溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，在用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加滴酚酞溶液，在用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。边振荡，至溶液红色变
5、浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及现象。仔细观察变化过程及现象。NaNa2 2SiOSiO3 3溶液呈碱性，溶液呈碱性，H H2 2SiOSiO3 3是一种胶状物质是一种胶状物质酸性比较：酸性比较：HCl H2SiO 3二、硅酸Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）胶体）+2NaCl制备原理：现象：红色变浅，生成红色变浅，生成胶冻状的凝胶胶冻状的凝胶。如何证明生成硅酸胶体呢？如何证明生成硅酸胶体呢？结论：丁达尔效应丁达尔效应思考与交流五思考与交流五Na2SiO3溶液长期露置在空气中会变质，你知道是什么原因吗？CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3（胶体（胶体)酸性：酸性：H2CO3 H2SiO3用途用途：制硅胶做制硅胶做干燥剂（吸干燥剂（吸水），吸附剂（多孔）水），吸附剂（多孔），催化剂的载体。，催化剂的载体。研究性学习 人类一直在创造性地制造、应用硅及其化合物，请查阅有关资料，以”硅及其化合物对人类文明的贡献”为题写一篇小论文，并与同学交流。