无机非金属主角—硅

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一节,无机非金属材料的主角,_,硅,第,1,节 无机非金属主角硅,第四章 非金属及其化合物,硅作为地壳中含量仅次于氧的第二大非金属元素，,其,氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,，,约占地壳总量的90%以上。,因此，在无机非金属材料中，硅一直扮演者主要的角色。,从原子角度认识硅原子,既不易失去电子，也不易得到电子，主要形成四价化合物,C,Si,思考：,阅读,“科学视野”，,想一想碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？,Si,在地壳中含量丰富，仅次于,O，,约占.,碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强,Si,无游离态,化合态：硅的氧化物和硅酸盐,水晶,玛瑙,结构:,四面体,每1个Si原子周围结合4个O原子，,Si,在中心,O,在四个顶角.,同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。,二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用,SiO,2,来表示二氧化硅的组成.,水晶,玛瑙,由图片思考:二氧化硅具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么?SiO,2,的这些性质是由什么决定的？,结构与性质的关系：SiO,2,的网状结构,物理性质：熔点高，硬度大的固体,不溶于水，纯净的SiO,2,晶体无色透明,化学性质：,稳定（化学性质不活泼）,SiO,2,的化学性质（不活泼）,1.,酸性氧化物,与碱性氧化物反应,生成盐,SiO,2,CaO=CaSiO,3,与强碱反应生成盐和水,SiO,2,2NaOH=Na,2,SiO,3,H,2,O,硅酸钠,高温,讨论,：初中学过的酸性氧化物的通性包括哪些方面？（以CO,2,为例）,2.特性,与HF的反应,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,此反应常用于雕刻玻璃,3.弱氧化性,高温,高温,高温,SiO,2,+2C =Si+2CO,（用于制造粗硅）,4.,与某些盐反应,SiO,2,+Na,2,CO,3,=Na,2,SiO,3,+CO,2,SiO,2,+CaCO,3,=CaSiO,3,+CO,2,此两个反应用于工业制玻璃,为什么在实验室中盛放,NaOH,溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？,答：,玻璃中的SiO,2,与NaOH 反应生成有粘胶性的硅酸钠,想一想,2.,实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？,答：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。,3.某同学根据,SiO,2,既可与碱反应,也能与,氢氟酸反应,推断,SiO,2,为两性氧化物.是否正确?,二氧化碳,二氧化硅,化学式,化学式的意义,通常状况下的状态,硬度,水溶性,熔沸点,二氧化硅和二氧化碳的比较,CO,2,SiO,2,表示二氧化碳分子及其组成,表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比,气态,固态,很小,很大,可溶于水,不溶于水,很低,很高,二氧化碳,二氧化硅,稳定性,与水,反应,与碱性氧化物反应,与碱,反应,与HF,反应,高温,稳定,很稳定,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,不反应,CO,2,+CaO=CaCO,3,SiO,2,+CaO=CaSiO,3,CO,2,+2NaOH=,Na,2,CO,3,+H,2,O,SiO,2,+2NaOH =,Na,2,SiO,3,+H,2,O,不反应,SiO,2,+4HF =,SiF,4,+2H,2,O,化学性质,二氧化碳,二氧化硅,弱氧,化性,与碳,酸钠,等反,应,高温,SiO,2,+Na,2,CO,3,=,Na,2,SiO,3,+CO,2,SiO,2,+CaCO,3,=,CaSiO,3,+CO,2,高温,高温,CO,2,+C=2CO,高温,SiO,2,+2C=,Si+2CO,CO,2,+H,2,O+Na,2,CO,3,=2NaHCO,3,CO,2,+H,2,O+CaCO,3,=Ca（HCO,3,）,2,现象,结论,反应式,实验:,观察现象并填写下表,滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成,Na,2,SiO,3,溶液呈碱性，与酸反应生成了H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,+2,NaCl,二.硅酸(,H,2,SiO,3,),制备:,可溶性硅酸盐（如Na,2,SiO,3,）与酸反应,硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。,实验：将CO,2,通入Na,2,SiO,3,溶液中,现象：,透明的硅酸凝胶生成,方程式：,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,结论：,硅酸是一种很弱的酸，,酸性比碳酸还弱,不稳定，受热易分解,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=CO,3,2-,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,H,2,SiO,3,=H,2,O+SiO,2,小结,（二）硅酸,H,2,SiO,3,（一）二氧化硅,SiO,2,（2）硅胶的用途：干燥剂，吸附剂，催化剂的载体。,（1）,实验室制取方法（,强酸制弱酸,）：,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,（,胶体,）,+2NaCl,（2）酸性氧化物,、,与碱反应,SiO,2,2NaOHNa,2,SiO,3,H,2,O,、,与碱性氧化物反应,SiO,2,CaO CaSiO,3,（1）特性,SiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,