第四章第一节无机非金属材料的主角——硅

1、第四章 非金属及其化合物海拉尔实验高中海拉尔实验高中 任广宇任广宇 硅的氧化物及硅酸盐硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤的主要成份是什么？和土壤的主要成份是什么？存在：没有游离态，只有化合态存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，是构成矿分布：自然界中分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。物和岩石的基本元素。硅硅26.3%26.3%（一）、二氧化硅（一）、二氧化硅(SiO(SiO2 2) ) 石英晶体是结晶的石英晶体是结晶的SiOSiO2 2，无色透明的无色透明的叫做水晶叫做水晶，具有彩色环带状或层状的具有彩色环带状或层状的叫玛瑙叫

2、玛瑙二氧化硅二氧化硅(天然硅石天然硅石)结晶形结晶形无定形无定形玛瑙玛瑙水晶水晶一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸玛瑙玛瑙水晶水晶四面体结构四面体结构网状结构决定了网状结构决定了SiOSiO2 2具具有优良的物理和化学性有优良的物理和化学性质质物理性质物理性质:_化学稳定性化学稳定性:_硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水很稳定很稳定 根据根据SiO2的存在和应用，请你分析以的存在和应用，请你分析以下问题：下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？稳定性如何？你的根据是什么？ SiO2这这些性质是由什么决定的？些性质是由什么决定的？

3、讨论：已知二氧化硅是一种酸性氧讨论：已知二氧化硅是一种酸性氧化物，其中硅的化合价为化物，其中硅的化合价为4 4价，请你预价，请你预测二氧化硅的化学性质。测二氧化硅的化学性质。二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质总总 结结SiOSiO2 2COCO2 2氧化物类型氧化物类型物物理理性性质质色色 态态熔沸点熔沸点硬硬 度度溶解性溶解性化化学学性性质质CO2+2NaOH =Na2CO3+2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+2O高温高温SiO2+Na2O=Na2SiO3坚硬难熔固体坚硬难熔固体高高大大不溶于水不溶于水无色气体无色气体低低小小溶于水溶于水CO2+Na2O=Na2CO3酸性氧化物酸

4、性氧化物酸性氧化物酸性氧化物CO2+H2O=H2CO3 不反应不反应与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应SiO2 + C = Si + 2CO高温高温CO2 + C = 2CO高温高温氧化性氧化性玻璃中的玻璃中的SiOSiO2 2 与与NaOHNaOH 反应反应生成有粘胶性的硅酸钠生成有粘胶性的硅酸钠学以致用学以致用 答：答：HFHF能腐蚀玻璃，因此盛装氢氟酸不能能腐蚀玻璃，因此盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 （3 3）某同学根据）某同学根据氢氟酸反应氢氟酸反应, ,推断推断 （1 1）为什么在实验室中盛放为什么在实验室中盛放Na

5、OHNaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ （2 2）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水3.用途用途:l1.光导纤维：光导纤维：l2.石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟l3.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、 高级工艺高级工艺品和眼镜片品和眼镜片l4.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 现象现象结论结论反应式反应式 3 3 4

6、-1 试管中加入试管中加入2 2L NaL Na2 2SiOSiO3 3饱和溶液，滴入饱和溶液，滴入1 1滴酚酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边振荡，滴酚酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边振荡，至红色变浅并接近消失停止，观察现象并填写下表：至红色变浅并接近消失停止，观察现象并填写下表：1 1、制备、制备白色，胶状，不溶于水的物质白色，胶状，不溶于水的物质酸性比碳酸弱酸性比碳酸弱H2SiO3 = SiO2 + 2H2O强酸制弱酸原理（酸性强酸制弱酸原理（酸性HClHClHH2 2OO3 3）H2SiO3 + 2NaOH =Na2SiO3 +2H2O如何以如何以SiOSiO2 2为

7、主要原料制取硅酸为主要原料制取硅酸 ? ?学以致用学以致用SiOSiO2 2H H2 2SiOSiO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3随堂练习：随堂练习：1 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 ( ) ( ) A. A. 硅的化学性质不活泼，在自然界中可以硅的化学性质不活泼，在自然界中可以 以游离态存在以游离态存在 B. B. 盐酸通入水玻璃可以得到硅酸盐酸通入水玻璃可以得到硅酸 C. C. 二氧化硅溶于水显酸性二氧化硅溶于水显酸性 D. D. 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 B B2下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是下列反应能说明二氧化硅

8、是酸性氧化物的是（ ） ASiO2 +2C=Si+2CO B SiO2 +2NaOH=Na2SiO3+H2O CSiO2 +4HF=Si F4+2H2O DSiO2 +CaCO3=CaSiO3+CO23下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是下列物质中，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 B C4制造光导纤维的主要原料是制造光导纤维的主要原料是（ ） A晶体硅晶体硅 B二氧化硅二氧化硅 C石墨石墨 D硅酸钠硅酸钠5下列叙述正确的是下列叙述正确的是（ ） A自然界存在大量单质硅自然界存在大量单质硅 BSiO2 与任何酸都不起反应与任何酸都不起反应 C光导纤维