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1、第一节 无机非金属材料的主角硅硅的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。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CSi硅的原子结构2 8 4+14碳是构成有机物的主要元 素,硅和碳一样,最外层电子 数都为4，其原子既不易失 去又不易得到电子,主要形 成四价的化合物.第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学梳理导引1硅元素的存在和硅原子的结构(1)硅元素的存在在自然界中硅全部以_态存在，硅是构成_和许多矿物的基本元素，在地壳中的含量仅次于_，达到_。 _和_ 是硅的主要存在形式。化合岩石氧26.3%硅的氧化物硅酸盐第四
2、章 非金属及其化合物人 教 版 化 学(2)硅原子的结结构硅原子的最外层层上有_个电电子，原子结结构示意图为图为 _，其原子既不易_电电子又不易_电电子，主要形成_的化合物。2二氧化硅(1)存在地球上天然的二氧化硅也叫_，是一种坚坚硬难难熔的固体，有_和_两大类类，约约占地壳质质量的 。石英、水晶、玛玛瑙的主要成分都是二氧化硅(SiO2)。 4个失去得到 四价硅石结晶形无定形 12%一、二氧化硅1.存在地球上存在的二氧化硅叫 ，约占地壳总质量 的 ；其存在形态有 和 两大类。12%硅石结晶形无定形硅 石结晶形 （石英）无定形（硅 藻土）水晶（无色透明）玛瑙（彩色条纹）沙子水晶水 晶玛瑙主要成份
3、：主要成份：SiOSiO2 2主要成份：主要成份：SiOSiO2 2第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学(2)结结构二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结结构，晶体中硅原子和氧原子的个数比为为_，不存在单单个的SiO2分子。在SiO2晶体中，每个Si原子周围结围结 合_O，Si在_ _，氧原子在 ，同时时每个O与_Si相连连，每个氧原子为为_四面体共有。1:24个四面体的中心4个顶角2个2个结构: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.一、二氧化硅2.结构Si O二氧化硅晶体结构 基本结构单元SiO2晶体的基本结构单元呈 形，每个Si原子周围 结合 个
4、O，每个O原子跟 个Si相结合，Si与O原子 按 的比例组成 的晶体。四面体 42 1：2立体网状用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比 ,不是分子式是化学式，晶体中不存在单个SiO2分子。一、二氧化硅3.应用SiO2的网状结构决定它具有优良的物理化学性能，加上SiO2 在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用着水晶制品玛瑙制品饰 品二氧化硅的用途光学纤维胃镜一、二氧化硅4.物理性质： .根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？5.化学性质： .硬度大，熔沸点高，不溶于水很稳定【 讨论 】为什么实验室中盛放碱液的试 剂
5、瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？(玻璃中含 有SiO2)二氧化硅是坚坚硬、难难熔的固体，_溶于水， 不导电导电 ，纯净纯净 的二氧化硅晶体无色透明。不一、二氧化硅5.化学性质：SiOSiO2 2 2NaOH2NaOH = NaNa2 2SiOSiO3 3H H2 2OO 是 性氧化物SiOSiO2 2+CaO = CaSiO+CaO = CaSiO3 3高温高温SiOSiO2 2+H+H2 2O O 不能与水反应注意：保存碱性试剂只能用橡皮塞，酸性试剂用玻璃塞俗称水玻璃 ，我是粘结 剂哦酸一、二氧化硅5.化学性质： 与酸只与HF反应（特性）SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O此反应可用于工
6、 艺上雕刻玻璃， 保存氢氟酸只能 用塑料瓶二氧化硅既能与氢氧化钠反应又能与 氢氟酸反应，能否说二氧化硅是两性 氧化物？在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，向 挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡化学式 二氧化碳 CO2二氧化硅 SiO2状 态 熔沸点 硬度水 溶 性化 学 性 质与 酸用 途与水反应与碱性氧化物 反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O只与氢氟酸反应SiOSiO2 2 CaO =CaO =CaSiOCaSiO3 3高温高温气 态固 态熔沸很低熔点
7、高，硬度大能溶于水不溶于水人工降雨，灭火,饮料等光纤等二氧化碳与二氧化硅比较试剂二氧化硅氢氧化钠溶液氢氟酸浓硫酸 试剂瓶细口磨口塞广口瓶细口塑料瓶细口橡皮塞1、 实验室有五种试剂，根据它们各自的 性质，必须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。课堂练习二、硅酸 1.硅酸的制备方案1：利用SiO2与水反应制取方案2：强酸制弱酸提示：酸性：HCIH2CO3H2SiO3发散思维：硅和碳同一主族，都为+4价，碳酸 制取与硅酸制取应有一定相似之处Na2SiO3溶液呈 性，硅酸是一种滴加酚酞试酞试 液后 溶液呈 色,滴 加稀盐盐酸后溶液变变 为为无色,有 结论结论实验现实验现
8、 象实验实验 操作Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式：；红碱白色的胶状沉淀生成Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl不溶于水的白 色固体二、硅酸 1.硅酸的制备Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式：说明 酸性:碳酸比硅酸强Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+ H2SiO3二、硅酸1.制备Na2SiO3 + 2HCl=H2SiO3 +NaCl2.物理性质白色的不溶于水的固体3.化学性质极弱酸性，比碳酸还弱，不能使指示剂变色不稳定性 H2SiO3 SiO2 +H2O干燥硅胶湿硅胶生成的硅酸逐渐聚合而形成 ，经干燥脱水就形成 ，称为 。常常用做干燥剂。硅酸用
9、途硅酸干胶“硅胶”硅酸溶胶-1-二、硅酸盐1、定义：硅酸盐:由 、 、 元素组成的化合物的总称 2、性质：硅酸盐种类很多，大多数 于水，最常见的 可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Ka2SiO33、表示方法：（1）化学式法：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、 CaSiO3等。硅氧 金属难溶第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学2硅酸盐组成的表示方法(1)自然界中的存在情况：硅酸盐盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在各种天然硅酸盐矿盐矿 物，约约占地壳质质量的5%。第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学(2)硅酸盐组盐组 成的表示方法：硅酸盐盐的种类类多、结结构复杂杂，
10、其组组成的表示方法有两种。盐盐化学式法：如硅酸钠钠(Na2SiO3)、硅酸钙钙(CaSiO3)，一般适用于组组成较简单较简单 的硅酸盐盐。氧化物法：如硅酸钠钠 (Na2OSiO2)、石棉 (CaO3MgO4SiO2)、黏土的主要成分 (Al2O32SiO22H2O)。第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学温馨提示：虽然我们采用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成，但硅酸盐并不是由氧化物组成的，不是混合物，是纯净物，属于盐类。 第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学用氧化物的形式表示硅酸盐组盐组 成时时，各氧化物的一般排列顺顺序为为金属氧化物(较较活泼泼金属的氧化物较较不活泼泼金属的氧化物)二
11、氧化硅水注意事项项：氧化物之间间以“”隔开；计计量数配置出现现分数应应化为为整数。例如：钾长钾长 石KAlSi3O8不能写成应应写成K2OAl2O36SiO2。 Mg3CaSi4O12 可写为为：3MgOCaO4SiO2第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学【例2】用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的( )A钙沸石 Ca(Al2Si3O10)3H2O 表示为Al2O3CaO3SiO23H2OB镁橄榄石 Mg2SiO4 表示为2MgOSiO2C钾长石 KAlSi3O8表示为K2OAl2O33SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O32SiO22H2O提示：顺序为：
12、活泼金属氧化物、二氧化硅、水。C-1-5、硅酸钠（Na2SiO3）硅酸钠是白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻璃 ，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种矿物 胶，黏性很强，可以作黏胶剂和木材防火剂。放入蒸馏水放入硅酸钠饱和溶液现 象结 论水分蒸发后燃烧水分蒸干后不燃烧硅酸钠耐高温，能防 火，不能燃烧水加热下易蒸发（1）、硅酸钠的物理性质课本P65实验4-2-1-硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什 么现象？为什么？硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应：（2）硅酸钠化学性质硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好。Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2S
13、iO3-1-（3）用途可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的 黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂与盐反应与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl-1-4、硅酸盐在自然界的转化硅酸盐矿石长期受到空气中的二氧化碳和水的侵蚀后,逐渐风化分解,生成的可溶物质随雨水流入江河、海洋，留下大量的黏土形成土壤胶体，因其表面巨大且一般带负电，能吸收NH4+，K等营养离子，从而具有保肥能力。硅酸盐是如何具有保肥能力的？第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学下列关于水玻璃的性质质和用途叙述错误错误 的是( )A水玻璃是硅酸钠钠的水
14、溶液，是混合物B在建筑工地上可用作黏合剂剂C木条或滤纸滤纸 条浸过过水玻璃后，具有防腐蚀蚀性能且不易着火D水玻璃的化学性质稳质稳 定，在空气中不易变质变质【答案】 D【解析】 水玻璃在空气中容易吸收空气中的CO2，生成H2SiO3而变质。 第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学细细品教材1传统的硅酸盐产品陶瓷、玻璃和水泥是构成现现代生活要素的最重要的无机非金属材料，它们们都是以黏土等硅酸盐盐和其他无机原料在高温下加工而成的具有一些优优良性能的工业产业产 品。(1)水泥中加石膏的作用是调节调节 水泥的硬化速度。(2)水泥砂浆浆是水泥、沙子和水的混合物，水泥、沙子和碎石、水混合成混凝土，与钢钢筋混合在一起就是钢钢筋混凝土。第四章 非金属及其化合物人 教 版 化 学(3)制造玻璃的原料中，石英是过过量的，所以普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2按114比例混合在一起得到的物质质，因此其成分表示为为Na2OCaO6SiO2。而石英玻璃的成分就是SiO2。(4)玻璃不属于晶体，没有固定的熔点，只在一定范围围内软软化后熔化，称为为玻璃态态物质质。 第四章 非金属及其化合物
