第四章 无机非金属材料的主角-硅(第一课时)

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅硅谷硅谷(英语:Silicon Valley),在台湾、港澳称作矽谷,是高科技公司云集的美国加州圣塔克拉拉谷地的诗意名称。 Oricle甲骨文，英特尔Intel，苹果Apple，惠普HP，思科Sisco 你知道硅谷名言你知道硅谷名言 “从沙滩到用户从沙滩到用户”什么意思吗？什么意思吗？1. 硅在地壳中的含量排第几硅在地壳中的含量排第几?2. 请画出碳和硅的原子结构示意图，比较两请画出碳和硅的原子结构示意图，比较两 者的异同点。者的异同点。3. 结构决定性质，结合硅的原子结构猜测一结构决定性质，

2、结合硅的原子结构猜测一 下硅可能具有哪些性质？下硅可能具有哪些性质？4. 自然界中有单质硅存在吗？硅元素在自然自然界中有单质硅存在吗？硅元素在自然 界中的存在形式？界中的存在形式？预习检测预习检测一、二氧化硅一、二氧化硅二氧化硅（硅石）二氧化硅（硅石）无定形：无定形：硅藻土、沙土硅藻土、沙土结晶形结晶形（石英）（石英）水晶：无色透明水晶：无色透明玛瑙：具有彩色环玛瑙：具有彩色环 带状或层状带状或层状1. 二氧化硅的存在形态二氧化硅的存在形态2. 二氧化硅的结构二氧化硅的结构问题：问题：CO2气体是由大量的气体是由大量的CO2分子构成，分子构成， 那么那么SiO2固体是这样的吗？固体是这样的吗？

3、二氧化硅没有真正意义上的二氧化硅没有真正意义上的SiO2分子，它分子，它只是按照一个比例写出的化学式。只是按照一个比例写出的化学式。 Si:O = 1:2思考思考:哪个固体也有类似的结构？哪个固体也有类似的结构？3. 二氧化硅的性质二氧化硅的性质化学稳定性：化学稳定性：好好立体网状结构导致立体网状结构导致SiO2熔点高，硬度大，熔点高，硬度大，不溶于水不溶于水；纯净的；纯净的SiO2晶体无色透明。晶体无色透明。物理性质：物理性质：根据根据SiO2的存在和应用，请分析：的存在和应用，请分析：SiO2具具有哪些物理性质？化学稳定性如何？为什么？有哪些物理性质？化学稳定性如何？为什么？（1）SiO2

4、是酸性氧化物，具有酸性氧化物的是酸性氧化物，具有酸性氧化物的 通性通性(与与CO2类比类比) 1)与碱性氧化物反应生成盐与碱性氧化物反应生成盐高温高温SiO2+CaOCaSiO32)与强碱反应与强碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O盛碱性溶液（盛碱性溶液（NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等）等）的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞思考：思考：H2CO3可由水和二氧化碳反应得到，可由水和二氧化碳反应得到， 硅酸可由二氧化硅与水反应得到吗？硅酸可由二氧化硅与水反应得到吗？注意：注意：CO2、SiO2都是酸性氧化物（都是酸性氧化物（酸酐酸酐）（2）SiO2化学

5、性质不活泼，氢氟酸是唯一可化学性质不活泼，氢氟酸是唯一可 以与之反应的酸以与之反应的酸SiO2+4HF=SiF4+2H2O可以用氢氟酸刻蚀玻璃可以用氢氟酸刻蚀玻璃思考：如何保存氢氟酸？能否使用玻璃瓶？思考：如何保存氢氟酸？能否使用玻璃瓶？(3)与单质与单质C反应（反应（Si单质的制取）单质的制取）2C + SiO2 Si（粗硅粗硅） + 2CO 高温高温(4)SiO2还能与碳酸盐反应（还能与碳酸盐反应（硅酸盐工业硅酸盐工业）Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2 高温高温CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 高温高温制造玻璃的原料：制造玻璃的原料：纯碱，石灰石，石

6、英纯碱，石灰石，石英玻璃的主要成份：玻璃的主要成份： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO24. 二氧化硅的用途二氧化硅的用途4. 二氧化硅的用途二氧化硅的用途二氧化硅的用途：作饰物（水晶、玛瑙）、二氧化硅的用途：作饰物（水晶、玛瑙）、石石英英钟表、钟表、石英石英坩埚（坩埚（不能熔化烧碱不能熔化烧碱）、石英）、石英光光导纤维导纤维4. 二氧化硅的用途二氧化硅的用途下列物质的浓溶液能用磨口瓶玻璃塞盛下列物质的浓溶液能用磨口瓶玻璃塞盛装的是（装的是（ ）A、硫酸、硫酸 B、氢氧化钠溶液、氢氧化钠溶液C、氢氟酸、氢氟酸 D、苛性钾溶液、苛性钾溶液A课堂检测课堂检测二氧化硅是酸性氧化物的理由（二氧

7、化硅是酸性氧化物的理由（ ）A 、硅是非金属元素、硅是非金属元素 B 、二氧化硅对应的酸是弱酸、二氧化硅对应的酸是弱酸C 、二氧化硅与强碱反应生成盐和水、二氧化硅与强碱反应生成盐和水D 、二氧化硅不能与酸反应、二氧化硅不能与酸反应C课堂检测课堂检测下列说法正确的是：下列说法正确的是： （ ）A、硅的化学性质稳定，所以自然界有单质硅存在、硅的化学性质稳定，所以自然界有单质硅存在B、自然界中的二氧化硅就是石英、自然界中的二氧化硅就是石英C、二氧化硅晶体是由大量的二氧化硅分子构成的、二氧化硅晶体是由大量的二氧化硅分子构成的D、二氧化硅不可以与任何酸反应、二氧化硅不可以与任何酸反应E、二氧化硅可以同氢氧化钠反应，所以不能用玻、二氧化硅可