4-1硅及其化合物（1）

1、（第一课时）（第一课时）第四章第四章 非金属及其化合物非金属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你知道吗你知道吗? ?地壳中含量最多的元素是地壳中含量最多的元素是 _,其次是其次是_，它们，它们构成了地壳的基本骨架。空构成了地壳的基本骨架。空气中含量最多的元素是气中含量最多的元素是_,其次是其次是_。它们是地球。它们是地球生命的重要基础元素之一。生命的重要基础元素之一。人类活动所产生的影响大气人类活动所产生的影响大气质量的气态物质质量的气态物质SO2、CO、NO2等属于等属于_ 类别。类别。氧氧硅硅氮氮氧氧气态氧化物气态氧化物想一想想一想 画出画出C C、SiS

2、i的原子结构简图，并由此分析：的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？主要是多少？ Si Si原子最外层有四个电子原子最外层有四个电子, ,既不易失电子既不易失电子, ,也不易得电子也不易得电子, ,所以所以, ,硅的化学性质不活泼。主硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。要形成四价的化合物。硅的存在硅的存在 硅是一种亲氧元素。在自然界中它总是与氧硅是一种亲氧元素。在自然界中它总是与氧相互化合，没游离态的硅。硅以化合态存在于相互化合，没游离态的硅。硅以化合态存在于自然界，例如：硅的氧化物和硅酸盐等，自然界，例如

3、：硅的氧化物和硅酸盐等，天天然然的的 SiO2 硅硅石石结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙（1）存在和俗名）存在和俗名一、二氧化硅（一、二氧化硅（SiOSiO2 2）和硅酸）和硅酸1. 二氧化硅二氧化硅 天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅。沙子、石英、水是结晶的二氧化硅。沙子、石英、水晶的主要成分都是晶的主要成分都是SiO2（2 2）物理性质）物理性质: :坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高。坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高。 SiO SiO2 2COCO2 2（很不活泼）（很不活泼）空气空气硅石、石英、

4、水晶、玛瑙、沙子等硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等熔、沸点低、微溶于水熔、沸点低、微溶于水 熔点高，硬度大，不溶于水熔点高，硬度大，不溶于水COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3不反应不反应COCO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OSiOSiO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+CaO=CaCO+CaO=CaCO3 3SiOSiO2 2+CaO +CaO 高温高温CaSiOCaSiO3 3存存 在在物理性质物理性质不反应不反应特性：特性：SiOSiO2 2+4H

5、F=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O化学性质化学性质与水反应与水反应与与NaOHNaOH反应反应与与CaOCaO反应反应与酸反应与酸反应思考与交流：思考与交流：我们知道是我们知道是COCO2 2酸性氧化物，那么酸性氧化物，那么SiOSiO2 2是否也是酸性氧化物，酸性氧化物有哪些通用性呢？是否也是酸性氧化物，酸性氧化物有哪些通用性呢？（3 3）SiOSiO2 2化学性质化学性质小结：小结：常温下，二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸常温下，二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸（HFHF除外）反应，能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。除外）反应，能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。N

6、aNa2 2SiOSiO3 3矿物胶矿物胶（有粘性）（有粘性）此反应常用于雕刻玻璃此反应常用于雕刻玻璃想一想想一想1、实验室为、实验室为什么不用玻璃什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？瓶盛装氢氟酸？2、实验室盛、实验室盛装装NaOH溶液溶液的试剂瓶为的试剂瓶为什么用橡胶什么用橡胶塞或软木塞塞或软木塞而不用玻璃而不用玻璃塞？塞？ HF能腐蚀玻璃，因此，盛能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。要用塑料瓶。 NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反应生成反应生成Na2SiO3，使瓶塞，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛部分粘结而无法打开。因此盛装装NaOH

7、溶液的试剂瓶不能用溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞或软木塞。玻璃塞而要用橡胶塞或软木塞。 每每1个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子，原子，Si在中心在中心,O在四个顶角在四个顶角. 同时每同时每1个个O原子周围结合原子周围结合2个个Si原子相结合。原子相结合。 硅原子硅原子SiO2四面体四面体二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用用SiO2来表示来表示二氧二氧 化硅的组成化硅的组成,表示表示O与与Si的原子个数比的原子个数比,不是分子式是不是分子式是化学式化学式（4）空间结构）空间结构（5）用途）用途思考与交流：思考与交流：物质的性质决定用途，

8、物质的性质决定用途，COCO2 2有有哪些用途？哪些用途？ SiOSiO2 2又有哪些用途呢？又有哪些用途呢？（1 1）光导纤维：）光导纤维：（2 2）石英：耐高温化学仪器、石英电子表）石英：耐高温化学仪器、石英电子表 石英钟石英钟（3 3）水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、）水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片高级工艺品和眼镜片（4 4）玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品）玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品危害：危害： 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸

9、入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。现代通信用光缆现代通信用光缆光学纤维胃镜光学纤维胃镜用光导纤维做用光导纤维做无开刀手术无开刀手术光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯2 2、硅酸（、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3) )（1）制取：）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色胶状白色胶状强酸制弱酸强酸制弱酸（2）性质：）性质： 白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 SiO2 B.酸性：酸性：H2SiO3 H2CO3C.熔点：熔点：SiO2 CO2（干冰）（干冰） D.导电能力：导电能力：Si C

10、u3、下列物质中、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液烧碱溶液 B.浓硫酸浓硫酸 C.氢氟酸氢氟酸 D.碳酸钠溶液碳酸钠溶液4、要除去、要除去SiO2中的中的CaO杂质，最适宜的试剂是（杂质，最适宜的试剂是（ ）A.纯碱溶液纯碱溶液 B 盐酸盐酸 C 硫酸硫酸 D 苛性钠溶液苛性钠溶液5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ）A.石英坩埚石英坩埚 B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 C.铁坩埚铁坩埚 D.陶瓷坩埚陶瓷坩埚BCCBC思考题思考题 下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ） A A、SiOSiO2 2 是二氧化硅的化学式是二氧化硅的化学式 B B、SiOSiO2 2 晶体是由晶体是由SiSi和和O O按按1:21:2的比例所组成的比例所组成的立体网状结构的晶体的立体网状结构的晶体 C C 、SiOSiO4 4 四面体只存在于二