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1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物课题：课题： 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 第一课时第一课时 【学习目标学习目标】 1 1、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。 2 2、了解硅酸的物理性质，掌握硅酸的化学性质。、了解硅酸的物理性质，掌握硅酸的化学性质。 3 3、初步培养自主查阅资料的能力、初步培养自主查阅资料的能力 【学习重点学习重点】二氧化硅、硅酸的性质、用途。二氧化硅、硅酸的性质、用途。 【学习难点学习难点】二氧化硅、硅酸的性质。二氧化硅、硅酸的性质。【学习过程学习过程】学生预习教材学
2、生预习教材 P74P74 到到 P77P77，回答下面问题：，回答下面问题：【基础知识基础知识】硅在地壳中含量硅在地壳中含量 26.326.3，仅次于，仅次于 。以熔点很高的。以熔点很高的 及及 形式存在于形式存在于 、 和和 中，占地壳质量中，占地壳质量 9090以上。以上。 SiSi 对比对比 C C 最外层有最外层有 4 4 个电子，主要形成个电子，主要形成四四价的化合物。碳是构成价的化合物。碳是构成 的主要的主要 元素，而硅是构成元素，而硅是构成 的基本元素。的基本元素。一、二氧化硅（一、二氧化硅（SiOSiO2 2）1 1、存在：硅是是一种亲、存在：硅是是一种亲 元素，以熔点很高的氧
3、化物及硅酸盐形式存在。天元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在。天 然存在的二氧化硅称为然存在的二氧化硅称为 ，包括，包括 和和 两大类。石英两大类。石英 是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是 ，具有彩色环带状，具有彩色环带状 或层状的是或层状的是 。2 2、结构：二氧化硅晶体为、结构：二氧化硅晶体为 结构，基本单元是结构，基本单元是 ，若干个，若干个 四面体通过氧原子连接，即每个四面体通过氧原子连接，即每个 SiSi 周围结合周围结合 个个 O O，每个，每个 O O 为为 个四面个四面 体所共有，即每个体所共有，即每个 O O 与与 个个
4、SiSi 相结合。实际上，相结合。实际上，SiOSiO2 2晶体是由晶体是由 SiSi 和和 O O 按按 的比例所组成的的比例所组成的 结构的晶体。结构的晶体。SiOSiO2 2的的 结构决定了它有良好结构决定了它有良好 的物理和化学性质，被广泛应用。如用作的物理和化学性质，被广泛应用。如用作 饰物，制作实验室使用的饰物，制作实验室使用的 ，用作与信息高速公路骨架的，用作与信息高速公路骨架的 。3 3、物理性质：熔沸点、物理性质：熔沸点 、硬度、硬度 、 溶于水。洁净的溶于水。洁净的 SiOSiO2 2无色透光性好。无色透光性好。4 4、化学性质：化学稳定性好、除、化学性质：化学稳定性好、除
5、 HFHF 外一般不与其他酸反应，可以与强碱外一般不与其他酸反应，可以与强碱 （NaOHNaOH）反应，是）反应，是 氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。常温下常温下Si0Si02 2与与NaOHNaOH溶液反应得到硅酸钠溶液反应得到硅酸钠(Na(Na2 2SiOSiO3 3) )，反应的化学方程式为：反应的化学方程式为： 。高温下高温下Si0Si02 2能和碱性氧化物能和碱性氧化物( (如如CaO)CaO)反应生成硅酸盐，反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为：反应的化学方程式为： 。常温下，常温下，SiOSiO2 2能与氢氟酸能与氢氟酸(HF)(
6、HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：反应的化学方程式为： 。二氧化硅的弱氧化性：二氧化硅的弱氧化性：Si0Si02 2高温下与高温下与C C作用可制取粗硅，作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：反应的化学方程式为： 。5 5、二氧化硅的用途二氧化硅的用途 ：Si0Si02 2是制造光导纤维的主要原料。是制造光导纤维的主要原料。Si0Si02 2常被用来制常被用来制 造石英表中的压电材料造石英表中的压电材料(3)Si0(3)Si02 2用于制造各种玻璃制品。用于制造各种玻璃制品。【思考思考】实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放实验室为什么不用带玻璃塞的
7、试剂瓶盛放 NaOHNaOH 溶液溶液? ?应用什么样的塞子应用什么样的塞子? ?二、硅酸（二、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）1 1、性质：酸性很、性质：酸性很 （ 于碳酸）溶解度很于碳酸）溶解度很 ，它，它 使紫色石使紫色石 蕊试液变红色。蕊试液变红色。 硅酸不稳定：硅酸不稳定： 。( (用化学用化学方程式解释方程式解释) ) 硅酸能与碱反应：硅酸能与碱反应： 。( (用化学用化学方程式解释方程式解释) ) 硅酸在水中易聚合形成胶体。浓度小时硅酸在水中易聚合形成胶体。浓度小时硅酸溶胶，浓度大时形成软而透硅酸溶胶，浓度大时形成软而透 明的、胶冻状的明的、胶冻状的 。硅酸凝胶经干燥脱水后
8、得到多孔的硅酸干凝胶，。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶， 称为称为“ ” 。 多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、 瓶装药品等的瓶装药品等的 剂，也可以用作催化剂的剂，也可以用作催化剂的 。2 2、制备：由于、制备：由于 SiOSiO2 2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸 强的酸反应制得。强的酸反应制得。【实验探究实验探究】硅酸的制备硅酸的制备现象现象 结论结论 化学方程式化学方程式【随堂练习随堂练习】1 1、将过量的、将过量的 COCO2 2分别通入分别通入CaClC
9、aCl2 2溶液；溶液；NaNa2 2SiOSiO3 3溶液；溶液；Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液；溶液；饱饱和和 NaNa2 2COCO3 3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是：溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是：( ( ) )A.A. B.B. C.C. D.D. 2 2、实验室中固体试剂可以放在广口瓶中保存，液体试剂放在细口瓶中储存，但、实验室中固体试剂可以放在广口瓶中保存，液体试剂放在细口瓶中储存，但 是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶 塞的试剂瓶中的是：塞的试剂瓶中的是：( (
10、) ) KOHKOH 溶液溶液 NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液 盐酸盐酸 氢氟酸氢氟酸澄清石灰水澄清石灰水 硝酸硝酸 NaOHNaOH 溶液溶液3 3、在反应、在反应 SiOSiO2 23C3C 高温高温,SiC,SiC2CO2CO中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：（ ）A A1313 B.31B.31 C C2121 D.12D.124 4、下列离子在水溶液中能大量共存的是：、下列离子在水溶液中能大量共存的是：( ( ) )A AH H、K K、HCOHCO、CaCa2 2 B BOHOH、NaNa、MgMg2 2、HCOHCO 3 3 3 3
11、C CNaNa、H H、ClCl、NONO D DNaNa、SiOSiO、H H、ClCl 3 32 23 35 5、下列离子方程式书写不正确的是：、下列离子方程式书写不正确的是：( ( ) )A A往往 NaOHNaOH 溶液中通入过量溶液中通入过量 COCO2 2： COCO2 2OHOHHCOHCO 3 3B B单质硅与烧碱溶液反应：单质硅与烧碱溶液反应： SiSi2OH2OHH H2 2O OSiOSiO2H2H2 22 23 3C C石英砂与烧碱反应制水玻璃：石英砂与烧碱反应制水玻璃： SiOSiO2 22OH2OHSiOSiOH H2 2O O2 23 3D D往水玻璃中通入二氧化碳往水玻璃中通入二氧化碳： NaNa2 2SiOSiO3 32H2H2 2O OCOCO2 2H H4 4SiOSiO4 42Na2NaCOCO2 23 36 6、证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是、证明生石灰中既混有石英，又混
