无机非金属材料的主角——硅(1)

1、两个推动人类文明的材料两个推动人类文明的材料最早使用的材料是最早使用的材料是陶陶 核心元核心元素素？硅硅氧化物氧化物 硅酸盐硅酸盐石灰岩石灰岩 碳酸盐碳酸盐碳的氧化物碳的氧化物+4+4+2 +2 、+4+4+14+142 28 84 4+6+62 24 4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 从原子结构认识硅从原子结构认识硅 碳（碳（C） 硅（硅（Si）原子结构示意图原子结构示意图 主要化合价主要化合价主要存在形式主要存在形式Si无单质状态无单质状态C有有单质状态单质状态（2）碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。）碳和硅都是亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强。（1）

2、硅和碳一样硅和碳一样,其原子其原子既不易失去电子，也不易得到电子，既不易失去电子，也不易得到电子，所以硅和碳主要形成所以硅和碳主要形成四价四价化合物。化合物。教材教材P74C60碳的单质碳的单质石墨石墨金刚石金刚石硅的氧化物及硅酸盐硅的氧化物及硅酸盐1、二氧化硅（二氧化硅（ SiO2 ）（1）存在）存在存在：石英、水晶、玛瑙、沙子等无定形二氧化硅存在：石英、水晶、玛瑙、沙子等无定形二氧化硅（2）二氧化硅的结构）二氧化硅的结构科学视野科学视野 教材教材P75一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸（3）二氧化硅的用途）二氧化硅的用途1、根据、根据SiO2的存在和用途的存在和用途,请你分析以下问题请你

3、分析以下问题:SiO2具有哪些物理性质具有哪些物理性质?化学稳定性如何化学稳定性如何?（4）物理性质）物理性质是一种坚硬难是一种坚硬难熔熔的固体，的固体，不溶不溶于水，于水，纯净的二氧化硅无色透明纯净的二氧化硅无色透明。2、回忆、回忆CO2的化学性质，尝试推断的化学性质，尝试推断SiO2化学性质化学性质?二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2物质类别物质类别与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应都属于酸性氧化物都属于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高温高温CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2Si

4、O3+H2OCO2 H2OH2CO3不反应不反应（5）化学性质）化学性质 特性：特性：能与氢氟酸反应能与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O 不能与水反应生成硅酸。不能与水反应生成硅酸。SiO二氧化硅的结构二氧化硅的结构.SiO2讨论：讨论：要除去要除去SiO2中混有的少量中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂杂质，最适宜的试剂是是 ( ) 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B2、硅酸（、硅酸（H2SiO3） H2SiO3是是SiO2的对应水化物（的对应水化物（ SiO2 是是H2SiO3的酸酐），是的酸酐），是一种不溶性酸，是一种

5、白色固体，其酸性比一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。还弱。 滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。 a、Na2SiO3溶液呈碱性；溶液呈碱性； b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白色胶状沉淀、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白色胶状沉淀硅酸。硅酸。（1） 制取制取 (较强酸制较弱酸较强酸制较弱酸) Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3思考思考: : 分析以上制取分析以上制取原理，若将原理，若将CO2通入通入 N

6、a2SiO3溶液中溶液中 有何现象有何现象? Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3H2SiO3= SiO2 + H2OH2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O（2）化学性质）化学性质 硅酸是不溶于水的硅酸是不溶于水的极弱酸极弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸碱，酸性弱于碳酸，不能使酸碱指示剂变色。指示剂变色。 （3）用途）用途 “ “硅胶硅胶”常用做干燥剂。常用做干燥剂。也可用做催化剂的载体。也可用做催化剂的载体。 干燥硅胶干燥硅胶 湿硅胶湿硅胶讨论：讨论：将过量的将过量的CO2分别通入：分别通入： CaCl2溶液；溶液； Na2SiO3溶液

7、；溶液； Ca(OH)2溶液；溶液； 饱和饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是是 ( )A B C DB复杂硅酸盐表示方法复杂硅酸盐表示方法如：如：Na2SiO3-Na2O.SiO2黏土：黏土：AI2Si2H4O9 - Al2O3.2SiO2.2H2O方法：碱性氧化物方法：碱性氧化物两性氧化物两性氧化物-酸性氧化物酸性氧化物 -水水谢谢谢谢 正长石正长石斜长石斜长石透辉石透辉石 高岭石高岭石自然界自然界中的中的SiO2水晶水晶石英砂石英砂玛瑙玛瑙石英石英天然水晶天然水晶墨西哥水晶洞拥有世界上已发现的最大的天然水晶，墨西哥水晶洞拥有世界上已发现的最大的天然水晶，有有36英尺长英尺长 天然玛瑙天然玛瑙石英研钵石英研钵光导纤维光导纤维坩埚坩埚饰物、工艺品饰物、工艺品光学纤维胃镜光学纤维胃镜用光导纤维做用光导纤维做无开刀手术无开刀手术在玻璃表面涂上一层石蜡在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸向挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡洗掉酸并去掉石蜡人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书