1、第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角硅第一课时 二氧化硅和硅酸【复习巩固】1.在已发现的一百多种元素中，除稀有元素外，非金属元素只有十多种，它们大都位于元素周期表的右上部 。地壳中含量最多的前两种元素是 和 ，它们构成了地壳的基本骨架。硅在地壳中的含量为26.3%。硅的 及 构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90% 以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。2.画出碳和硅的原子结构示意图. 、 其原子既不易 也不易 。3.完成下列化学方程式: (1)碳在氧气中燃烧 ； (2)CO2与烧碱溶液反应 ， 4.硅是一种亲 氧 元素，主要以熔点很高的 氧化物及
2、硅酸盐 的形式存在。而碳在地壳中主要形成 石灰岩和碳酸盐 等矿物。【探求新知】一、二氧化硅 1.存在 地球上存在的二氧化硅叫 ，约占地壳总质量的 12% ；其存在形态有 结晶形 和 无定形 两大类。2.结构 (1)SiO2晶体的基本结构单元呈 形，每个Si原子周围结合 个O，每个O原子跟 个Si相结合，Si与O原子按 1 ：2 的比例组成的 的晶体。 (2)石英晶体是结晶的 ，石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称为 玛瑙 ，沙子中含有小粒的 石英 晶体。3.物理性质：SiO2 溶于水，熔点 ，硬度 。 4.化学性质 不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学
3、方程式： 。 玻璃中含SiO2，所以可以用 HF 来雕刻玻璃，氢氟酸必须用 瓶盛装。 具有 性氧化物的通性： 与生石灰反应： 。 与烧碱溶液反应： 。 盛装NaOH溶液的试剂瓶用 塞而不用玻璃塞的原因： 弱氧化性： 2C+SiO2高温 。(工业上用该反应制取粗硅)5.用途 (1)沙子是基本的 建筑 材料。(2) 纯净的SiO2 是现代光学和光纤制品的基本原料。 (3) 石英、和 玛瑙 制作饰物和工艺品。【跟踪练习】1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是-（ ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬2.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是
4、 - ( )A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸纳溶液 3.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是-（ ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 4.下列物质中,主要成分不是SiO2的是-（ ） A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英二、硅酸1.硅酸的性质(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3 H2CO3。填“”“”)(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解： (3)硅酸在水中的溶解度 。2.硅酸的制备【实验操作实验现象结论滴加酚酞试液后溶液呈 色,逐滴滴加稀盐酸，边加边振荡至溶液变为 。Na2SiO3溶液呈 ，可溶性的硅酸盐与 反应可以制得硅酸。（1
5、）硅酸的酸酐为 ，因其不溶于水也不与水反应，所以不能直接用SiO2制备硅酸。（2）可通过 制得，所生成的H2SiO3易聚合形成 胶体溶液硅酸溶胶； 硅酸浓度较大时则 形成软而透明的、胶冻状硅酸凝胶；硅酸凝胶干燥脱水硅酸干凝胶，又称为 硅胶 ，吸附水分能力强，常用作 实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂 ，也用作催化剂 的载体。Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式： Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式： 【跟踪练习】1.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是-（ ） A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.SiO2常温下是固体，
6、CO2常温下是气体 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是-（ ） A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3 C.Na2O2Na2CO3 D.SiO2H2SiO3 【课后作业】1.下列物质中能与SiO2起化学反应的是-（ ）浓H2SO4 H2O 盐酸 HF KOH溶液 氧化钙A. B. C. D.2.下列除去杂质可用加热法的是-( )A.除去Na2CO3 固体中的NaHCO3 B.除去MnO2固体中的KMnO4C.除去SiO2固体中的Na2SiO3 D.除去SiO2固体中的CaCO33.A是一种天然透明晶体，B是一种常见的无色无味的气体，可使澄清石灰水变浑浊。A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶状沉淀E，E加热后重新生成A。（1）写出化学式A 、B 、C 、D 、E 。（2）写出有关反应的化学方程式。