第四章 第一节 第1课时无机非金属材料的主角硅

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 我们生存的地球，她坚硬的地壳我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？是由什么构成的？阅读阅读p p74741-21-2自自然段然段回答回答 构成岩石的主要成分构成岩石的主要成分是是硅酸盐及硅的氧化物硅酸盐及硅的氧化物。岩石岩石 硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝7.73%铁铁4.75%钙钙3.45%钠钠2.74%钾钾2.47%镁镁2.00%氢氢0.16% 其他其他1.20%硅硅26.3%硅的分布与存在硅的分布与存在 存在：存在：没有游离态，只有化合态没有游离态，只有化合

2、态 分布：自然界中分布广泛，在地分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于壳中居第二位，仅次于氧氧。是构。是构成矿物和岩石的基本元素。成矿物和岩石的基本元素。sisi最外层电子数是最外层电子数是4 4，碳也是。，碳也是。思考思考2 2：碳、硅原子主要显几价？：碳、硅原子主要显几价？思考思考1 1：硅原子最外层电子数是多少？：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？它相同？+142 8 4硅元素在自然界中主要以硅元素在自然界中主要以氧化物及硅氧化物及硅酸盐酸盐的形式存在，因为硅是一种亲氧的形式存在，因为硅是一种亲氧元素元素硅的化

3、合物主要是硅的化合物主要是+4+4的化合物，的化合物，因为硅原子的最外层有因为硅原子的最外层有4 4个电子，个电子，反应中既不易失去电子也不易得反应中既不易失去电子也不易得到电子到电子思考：思考：在手机，互联网普及的今天，你知道在手机，互联网普及的今天，你知道现代化的通讯方式是通过什么传递信现代化的通讯方式是通过什么传递信号的吗？制备这种物质的主要原料是号的吗？制备这种物质的主要原料是什么呢？什么呢？现代的通讯方式是通过现代的通讯方式是通过光缆光缆来传递来传递信号的，光缆的主要部件是信号的，光缆的主要部件是光导纤光导纤维维，制备它的主要原料是，制备它的主要原料是siosio2 2硅石硅矿山一、

4、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（1）存 在硅石（硅石（12%12%）结晶形结晶形：石英石英无定形水晶水晶玛瑙玛瑙水晶水晶玛玛瑙瑙思考思考1 1：什么是石英、水晶、玛瑙？：什么是石英、水晶、玛瑙？石英晶体石英晶体是结晶的二氧化硅，石是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所英中无色透明的晶体就是通常所说的说的水晶水晶。石英具有石英具有彩色环状或层状彩色环状或层状的称为的称为玛瑙玛瑙。玛玛 瑙瑙玛瑙玛瑙水晶水晶sio二氧化硅的结构sio2原子晶体原子晶体siosio2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 注意：晶体的化学式为晶体的化学式为siosio2

5、 2，不表示有，不表示有siosio2 2分子组成，晶体中只有分子组成，晶体中只有sisi、o o原子，原子，无分子无分子p74物理性质对比物质物质siosio2 2coco2 2状态（常温）状态（常温）气体气体熔点熔点-56.6-56.6 沸点沸点-78.5-78.5 溶解性溶解性1 1：1 1硬度硬度固体固体1610161022302230不溶不溶大大思考？（4）化学性质不能与水反应不能与水反应 sio2+2naoh=na2sio3+h2osio2+cao=casio3 高温高温 是酸性氧化物是酸性氧化物sio2 + 2oh =sio32-+ h2o不是盐不是盐sio2+2c= si+2c

6、o高温高温实验室现提供下列试剂瓶实验室现提供下列试剂瓶, , 细口磨口塞玻璃瓶细口磨口塞玻璃瓶广口瓶广口瓶细口橡皮塞玻璃瓶细口橡皮塞玻璃瓶棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶，细口塑料瓶，如何存放下列药品如何存放下列药品? ?依据是什么依据是什么? ?a.a.二氧化硅二氧化硅_b._b.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液c.硝酸银晶体硝酸银晶体_ d._ d.氢氟酸氢氟酸_ _e.e.浓硫酸浓硫酸_二氧化硅二氧化硅( (sio2） 二氧化二氧化( (co2) )物理性质物理性质 熔沸点高、硬度大熔沸点高、硬度大 熔沸点低硬度小熔沸点低硬度小与水反应与水反应 不反应不反应co2+h2o=h2co3与碱反应与碱反

7、应sio2+2naoh=na2sio3+h2oco2+2naoh=na2co3+h2o与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应sio2+cao= ca sio3co2+na2o= na2co3与酸反应与酸反应sio2+4hf=sif4+2h2o 不反应不反应高温高温高温高温高温高温（5 5）二氧化硅的用途）二氧化硅的用途由于由于sio2具有优良的物理化学性能加上具有优良的物理化学性能加上sio2在自然界的广泛存在，因此从古到今在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。都被人类广泛地应用。光学纤维胃镜光学纤维胃镜 石石 英英 制制 品品水晶水晶石英、玛瑙石英、玛瑙二氧化硅用来制光导纤维二氧化硅

8、用来制光导纤维 光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，一对光纤上可同时传送一对光纤上可同时传送3 3万门电话。万门电话。 、制光导纤维、制光导纤维、石英表、石英钟、石英表、石英钟、石英玻璃制化学仪、石英玻璃制化学仪器器、水晶制光学仪器和工艺、水晶制光学仪器和工艺品品、玛瑙制精密轴承和装饰、玛瑙制精密轴承和装饰品品硅酸凝胶经干燥脱水就形硅酸凝

9、胶经干燥脱水就形成干胶，称为成干胶，称为“硅胶硅胶”。2、 干燥硅胶干燥硅胶 湿硅胶湿硅胶思考：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？实验实验4-1 p76：向饱和：向饱和na2sio3溶液溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现现 象象结结 论论方程式方程式 滴入酚酞滴入酚酞,溶液呈红色溶液呈红色,na2sio3呈碱性呈碱性na2sio3+2hcl = h2sio3 +2nacl实验探究：滴入盐酸滴入盐酸,有硅酸凝胶产生有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水 na2sio3+2hcl=2nacl+h2sio3（白）（白） na2sio3 + h2o + co2 = na2co

10、3 + h2sio3（白）（白）酸性：酸性：hclhhclh2 2coco3 3hh2 2siosio3 3现象：白色胶状物生成原料若只有原料若只有siosio2 2，如何用它制作，如何用它制作h h2 2siosio3 3？（2） h2sio3=h2o+sio2加热加热h2sio3+2naoh=2h2o +na2sio3sio2加入naoh加入hclh2sio3不能一部完成 制备： h2sio3 硅酸凝胶 硅酸干凝胶 “硅胶” 用途： 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，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

11、载体。也可以用作催化剂的载体。1、下列各组物质有关性质关系、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（的比较，正确的是（ ）a.溶解性：溶解性：co2 h2co3c.熔点：熔点：sio2 co2（干冰）（干冰） d.硬度：硬度： sio2 co2 c 2、下列物质中、下列物质中,不能用玻璃瓶不能用玻璃瓶来盛装的是（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 c3、要除去、要除去sio2中的中的cao杂质，杂质，最适宜的试剂是（最适宜的试剂是（ ）a.纯碱溶液纯碱溶液 b 盐酸盐酸 c 硫酸硫酸 d 苛性钠溶液苛性钠溶液b活动与探究：活动与探究： 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，硅酸