1、第一节 无机非金属材料的主角硅 第四章 非金属及其化合物 美国硅谷1、了解Si、SiO2、H2SiO3的主要性质。2、认识Si、SiO2、H2SiO3的广泛用途,体会化学的创造性和实用性。3、了解硅酸盐的主要性质。硅在地壳中的含量仅次于 占26.3%。自然界中它容易与化合，是一种亲元素。氧 氧 氧 硅的存在 主要存在形式 主要化合价 原子结构示意图 硅 碳 氧化物 硅酸盐 石灰岩 碳酸盐 碳的氧化物+4+2 +4+14 2 8 4+6 2 4 碳和硅元素的比较 有结晶形（石英晶体）无定形硅藻土玛瑙天然的SiO2硅石一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）（）二氧化硅的存在水晶（2）二氧化硅的
2、结构 科学视野 石英研钵 光导纤维（3）二氧化硅的用途 坩埚 根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何?将你的认识写在下面的横线上,并与同学交流。物理性质:_ 化学稳定性:_不溶与水 硬度大 熔点高 很稳定（）SiO2的化学性质:酸性氧化物SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O 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？（提示：玻璃中含有SiO2）SiO2+CaOCaSiO3高 温 特性 SiO2 4HF=SiF4 2H2O （此反应常用于刻蚀玻璃）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？2、硅酸（H2SiO3）滴入酚酞后溶液变为红色
3、，再滴入稀盐酸，溶液由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。a、Na2SiO3溶液呈碱性；b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白色胶状沉淀硅酸。(1)制取(较强酸制较弱酸)Na2SiO3+2HCl=2NaCl +H2SiO3思考:分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象?(温馨提示:碳酸的酸性强于硅酸的酸性)生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂。也可用做催化剂的载体。（2）用途 二、硅酸盐 结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定 1、最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na2SiO3)其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂
4、等的原料。还可以作为矿物胶。硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。实验4-2 放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火（制备木材防火剂的原料）硅酸盐的丰富性和多样性（阅读课本）科学视野（1）玻璃：普通玻璃:以纯碱 、石灰石和石英 为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。(Na2CO3)（SiO2）Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（Na2OCaO6SiO2）2、硅酸盐工业 有关反应化学方程式：高温 高温（2）水
5、泥 以黏土和石灰石为主要原料 经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，研成细粉就得到水泥。石膏的作用是调节水泥硬化速度。（3）传统硅酸盐陶瓷：传统硅酸盐陶瓷是以粘土为原料，经高温烧结而成。日常生活中常见的陶瓷有日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等。人面鱼纹彩陶盆（4）具有特殊功能的含硅物质：、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。、硅 钢（铁合金）导磁性良好，用作变压器铁芯。硅橡胶 （具有均匀微孔结构 的铝硅酸盐。）分子筛(最好的既耐高温又耐 低温的橡胶)例如：Na2SiO3:Al2(Si2O5)(OH)4：Ca(Al2Si3O10)3H2O：硅酸盐
6、种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示。CaOAl2O33SiO23H2O（活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水）Na2OSiO2Al2O32SiO22H2O3、硅酸盐组成的表示：三.硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)1、硅的存在和状态：(1)在自然界中硅元素只有化合态，无游离态；(2)与碳相似，单质硅也有晶体硅和无定形硅。2、物理性质：单质硅是灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体,熔沸点较高。3、化学性质：在常温下,硅化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。SiO2+2C=Si+2CO高温粗硅提纯：Si+2Cl
7、2=SiCl4高温SiCl4+2H2=Si+4HCl高温4、工业制粗硅：5、硅的用途 SiF4SiO2Na2SiO3H2SiO3CaSiO3Si1.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（）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.赏心悦目的花瓶图案是用下列物质的一种对玻璃进行刻蚀而形成的,这种物质是（）A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱BB3、下列试剂不能贮存在磨砂玻璃塞的试剂瓶里的是（）A.HNO3溶液B.KOH溶液C.盐酸D.NaCl溶液4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2H2CO3B.SiO2Na2SiO3C.N
8、a2ONa2CO3 D.SiO2H2SiO3DB6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B5.将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液；Na2SiO3溶液；Ca(OH)2溶液；饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是()ABCDB7下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是()ASiO2+2C=Si+2COBSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCSiO2+4HF=SiF4+2H2ODSiO2+CaCO3=CaSiO3+CO28下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液BC9制造光导纤维的主要原料是()A晶体硅B二氧化硅C石墨D硅酸钠10下列叙述正确的是()A自然界存在大量单质硅BSiO2 与任何酸都不起反应C光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输DSiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应BC11.硅酸的工业制法是:将稀释好的硅酸钠和硫酸反应生成水凝胶,经水洗干燥得成品。有关的化学方程式是。Na2SiO+H2SO4=Na2SO4+H2SiO3
