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第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角-硅知识回顾：1、碳单质 石墨，金刚石，焦炭，木炭，炭黑，足球烯2、碳的化合物l CO：无色无味的气体，有毒，难溶于水。 有还原性和可燃性l CO2：无色无味的气体，密度比空气大有弱氧化性和酸性一、二氧化硅(SiO2) 1、存在l 是硅最重要的化合物。l 地球上存在的天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的12%l 二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类l 石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩。l 石英中无色透明的晶体就是水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙2、结构及用途 其网状结构决定了它具有优良的物理性质和化学性质。l 以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料l 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料l 水晶和玛瑙可以制成美观的饰物和工艺品3、物理性质坚硬难溶的固体，不溶于水，纯净SiO2晶体无色透明4、化学性质 化学性质很不活泼，是一种酸性氧化物l HF是惟一可以与之反应的酸 4HF+SiO2=SiF4+2H2Ol 可以与碱和碱性氧化物发生反应SiO2+CaO=高温=CaSiO3SiO2+NaOH=NaSiO3+H2O二、硅酸（H2SiO3） 1、制取：由于SiO2不溶于水，所以通过可溶性硅酸盐与其他酸反应得的 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3 2、物理性质：白色固体（胶体），难溶于水 3、化学性质：l 弱酸性：硅酸的酸性比碳酸的还要弱，只能与强碱反应l 不稳定性：H2SiO3=SiO2+H2O 4、用途：l 浓度较小的聚合形成膳食体溶液-硅酸溶胶，硅酸浓度较大时则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝聚物l 硅酸经干燥脱水形成硅酸干胶-硅胶l 硅胶多孔，吸水能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体三、硅酸盐1、含义：由硅、氧和金属组成的化合物统称为硅酸盐。2、存在：硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在各种硅酸盐矿物，约占地壳质量的90%以上。3、物理性质：绝大部分的硅酸盐都难溶于水，常见的易溶于水的是Na2SiO3，其水溶液叫水玻璃，是制造硅胶和木材防火剂等的原料。硅酸盐都有较高或很高的熔点。4、化学性质：l 有很强的热稳定性，即耐高温l 易与酸反应l 有碱性l 而热性 5、用途：生产陶瓷、玻璃、水泥等重要的无机非金属材料 可形成土壤胶体四、硅单质1、含量：在的含量在所有元素中居第二位（质量分数为26.3%）2、存在形态：硅是一种亲氧元素，自然界中无游离态的硅。3、物理性质及用途：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅呈灰黑色、有金属光泽，熔点、沸点高，硬度大，有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用来制造晶体管、光电池，硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心4、化学性质：与碳类似 第二节 富集在海水中的元素-氯一、Cl2的性质1、物理性质：在通常情况下，氯气呈黄绿色，是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，易液化。密度比空气大。在实验室闻氯气时，应该用的轻轻在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。问其他气体的气味时，也采用这种方法。2、化学性质l 与金属的反应Na+Cl2=2NaCl （产生黄色的火焰和大量的白烟）Cu+Cl2=CuCl2 （产生大量棕黄色的烟）2Fe+3Cl2=2FeCl3 （产生大量棕褐色的烟）l 与氢气的反应 实验步骤：在空气中点燃H2，然后把导管伸入盛有的集气瓶Cl2中。观察H2在Cl2中燃烧时的现象 实验现象：H2在Cl2中继续燃烧，发出苍白色火焰。燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片，观察到集气瓶口上出现白雾。 实验结论：纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧 注意：为了保证实验安全，氢气在点燃之前必须先检验纯度；为了减弱环境污染，氢气燃烧结束后立即用玻璃片盖住集气瓶口，然后向集气瓶中加入少量稀NaOH溶液并振荡，吸收氯化氢气体。H2+Cl2=2HCll 与水的反应（在常温下，1体积的水约溶解2体积的氯气。溶于水的部分氯气与水反应，氯气的水溶液叫“氯水”）Cl2+H2O=HCl + HClOl 与碱的反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2OCl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 3、用途：l 作消毒剂l 制造盐酸l 制造漂白粉l 是合成塑料，橡胶，人造纤维，农药，染料和药品的重要原料。二、次氯酸 1、性质：易溶于水，酸性比碳酸的的酸性还要弱，在水溶液中只有极少部分发生电离。不稳定，在光照下易分解。 2HClO=2HCl