1、硅无机非金属材

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1课时,新课标人教版高中化学课件系列,化学 必修1,Al-7.73%,O-48.60%,Si-26.30%,地壳中元素质量分数,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,长石,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,滑石,一、二氧化硅和硅酸,石棉,一、二氧化硅和硅酸,高岭土,一、二氧化硅和硅酸,粘土,一、二氧化硅和硅酸,画出硅的原子结构示意图,分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。,硅元素,与哪种原子的结构相似？,碳,一、二氧化硅和硅酸,你知道吗?,常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在

2、自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有？,单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。,硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。,一、二氧化硅和硅酸,（1）存在,硅石（12%）,结晶形：石英,无定形,水晶,玛瑙,1、二氧化硅,一、二氧化硅和硅酸,石英,水晶,一、二氧化硅和硅酸,茶水晶,紫水晶,蔷薇石英,黄水晶,一、二氧化硅和硅酸,玛瑙,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,一

3、、二氧化硅和硅酸,光导纤维,光缆,一、二氧化硅和硅酸,（2）用途：,光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品,光纤视频,玛瑙饰品,一、二氧化硅和硅酸,思考与交流,P76,物理性质:_,化学稳定性:_,通常条件下，很稳定,硬度大、熔点高、难溶于水,一、二氧化硅和硅酸,思考,为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？,是结构上的不同,科学视野 P74,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,Si,O,二氧化硅的晶体结构,一、二氧化硅和硅酸,设疑:,实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其 它溶液

4、的试剂瓶有何不同？为什么 ？,一、二氧化硅和硅酸,交流与研讨,1. 玻璃中含有SiO2，从物质组成和性质角度来分类， SiO2属于哪类物质？,2. SiO2可能具有哪些化学性质？,一、二氧化硅和硅酸,（3）化学性质,（a）常温与氢氟酸（SiO2很不活泼，HF是唯一能跟其反应的酸）,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,（b）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,与强碱反应：,与碱性氧化物反应：,(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。),HF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

5、。,一、二氧化硅和硅酸,SiO2与CO2化学性质的比较,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,SiO2+4HF=SiF4 +2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+ CaO = CaSiO3,高温,酸性氧化物,与碱性氧化物反应,与碱反应,与水反应,与氢氟酸反应,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,2.硅酸(H2SiO3),硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。,一、二氧化硅和硅酸,思考,二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？,由可溶性硅酸盐与其他酸反应制

6、备。,一、二氧化硅和硅酸,实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸,滴入酚酞溶液呈红色, Na2SiO3溶液呈碱性,Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl,实验探究：,滴入盐酸有凝胶产生,硅酸难溶于水,一、二氧化硅和硅酸,知识拓展：,把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现象？,滴入硫酸有凝胶产生,硅酸难溶于水,Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 （胶体） +Na2SO4,一、二氧化硅和硅酸,所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅

7、胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,一、二氧化硅和硅酸,2、硅酸（H2SiO3),（1）制取：,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,白色胶状,强酸制弱酸,（2）性质：, 白色胶状，难溶, 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）, 脱水形成硅胶,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 （胶体） +Na2CO3,（用作干燥剂）,原理,一、二氧化硅和硅酸,活动与探究：,硅酸是一种比碳酸还要弱的酸。请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。,一、二氧化硅和硅酸,一、二氧化硅和硅酸,CO2通入下列各溶液中，无明显现象发生的是（ ） A、氯化钙溶液 B、澄清石灰水 C、硅酸钠溶液 D、饱和碳酸钠溶液,A,合作讨论：,一、二氧化硅和硅酸,试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸,试剂瓶 细口瓶，磨口塞 广口瓶 细口塑料瓶 细口瓶，橡皮塞,1、实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，选择适当的试剂瓶盛放。请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。,一、二氧化硅和硅酸,2、下列说法正确的是（） ASiO2溶于水显酸性 BCO2通入水玻璃(硅酸钠的水溶液）可得硅酸 CSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 DSiO2