第一节无机非金属材料主角(1) [自动保存]

1、每天告诉自己一次：我真的很不错！硅硅芯芯片片硅太阳能电池硅太阳能电池电电脑脑硅硅芯芯片片第一节第一节 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第四章 非金属及其化合物授课人：黄陂二中授课人：黄陂二中 徐兵徐兵2013年年12月月20日星期五日星期五硅元素硅元素(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%分析碳和硅的原子结构示意图有何相似性，碳和分析碳和硅的原子结构示意图有何相似性，碳和硅得失电子能力

2、如何，主要化合价是多少？硅得失电子能力如何，主要化合价是多少？ 分析：既不易失电子，又不易得电子，主要形成分析：既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。四价的化合物。 阅读课本，思考阅读课本，思考地球上的硅元素主要地球上的硅元素主要以什么形式存在？为什么？以什么形式存在？为什么？ 有结晶形（石英晶体）有结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土玛瑙玛瑙天天然然的的 SiOSiO2 2 硅硅石石一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（、二氧化硅（ SiO2 ）（）二氧化硅的存在（）二氧化硅的存在水晶水晶硅硅氧氧氧氧（2）二氧化硅的结构）二氧化硅的结构SiOSiO4 4：正四面

3、体结构正四面体结构思考：思考：下列关于二氧化硅说法正确的是（下列关于二氧化硅说法正确的是（ ) )A.A.二氧化硅是由二氧化硅分子构成的二氧化硅是由二氧化硅分子构成的B.B.二氧化硅是一个硅元素和两个氧元素组成二氧化硅是一个硅元素和两个氧元素组成C.C.二氧化硅中一个硅原子和两个氧原子以共价键二氧化硅中一个硅原子和两个氧原子以共价键相结合相结合D.D.二氧化硅中硅和氧原子个数比为二氧化硅中硅和氧原子个数比为1:21:2二氧化硅中没有分子存在二氧化硅中没有分子存在, ,SiOSiO2 2是其化学式是其化学式，表示硅和氧个数比为，表示硅和氧个数比为1:21:2。D（3）二氧化硅的用途：）二氧化硅的

4、用途：光导纤维：光纤通信就是利用光导纤维传输光导纤维：光纤通信就是利用光导纤维传输 信号信号, ,以实现信息传递的一种通信方式以实现信息传递的一种通信方式石英：石英： 耐高温化学仪器、石英表、石英钟耐高温化学仪器、石英表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品石英光导纤维 石英研钵石英坩埚水晶玛瑙（4）物理性质）物理性质:_（5）化学稳定性）化学稳定性:_不溶与水不溶与水 硬度大硬度大 熔点高熔点高很稳定很稳定思考：根据思考：根据SiO2的存

5、在和用途的存在和用途,请分析以请分析以下问题下问题:SiO2具有哪些物理性质具有哪些物理性质?化学稳定化学稳定性质如何性质如何?.不溶于酸（氢氟酸除外）不溶于酸（氢氟酸除外） 思考：实验室为什么不用玻璃思考：实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？提示：玻璃中瓶盛装氢氟酸？提示：玻璃中含有二氧化硅含有二氧化硅CO2_高温高温 = Na2SiO3思考思考1：实验室盛装：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？提示：玻璃中什么用橡胶塞而不用玻璃塞？提示：玻璃中含有含有思考思考2：？玻璃瓶有制作的过程中，用添加涂层、物理强化、玻璃瓶有制作的过程中，用添加涂层、物理强化、化学

6、强化、表面酸处理等处理方法，化学稳定性化学强化、表面酸处理等处理方法，化学稳定性和耐腐蚀性会大大的提高，故可以用玻璃的试剂和耐腐蚀性会大大的提高，故可以用玻璃的试剂瓶瓶。 2、硅酸、硅酸-对应酸酐对应酸酐 阅读课本并阅读课本并探究实验探究实验4-1 滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生变浅至无色，同时有白色胶状物质产生 、Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，、可溶性硅酸盐与盐酸反、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的白色胶状物质硅酸应生成不溶于水的白色胶状物质硅酸。Na2SiO3 + 2HCl = 2N

7、aCl + H2SiO3(胶体胶体)(1).制取制取(较强酸制较弱酸较强酸制较弱酸)（2 2）硅酸硅酸化学化学组成组成 我们所得到的硅酸并不是单一的分子，而是高聚我们所得到的硅酸并不是单一的分子，而是高聚物物, ,是很多硅酸分子缩水连接形成的，组成并不固定，是很多硅酸分子缩水连接形成的，组成并不固定，通式：通式：x xSiOSiO2 2. .y yH H2 2O O。 通常将无色凝胶状物质叫做原硅酸，写作通常将无色凝胶状物质叫做原硅酸，写作H H4 4SiOSiO4 4。失去部分水后得到的白色沉淀叫做硅酸，写作失去部分水后得到的白色沉淀叫做硅酸，写作H H2 2SiOSiO3 3。 注意：硅酸

8、是原硅酸脱水而生成的，原硅酸是注意：硅酸是原硅酸脱水而生成的，原硅酸是H H4 4SiOSiO4 4，硅酸是，硅酸是H H2 2SiOSiO3 3 （3 3）化学性质：化学性质： 4HF+H2SiO3=SiF4+3H2O、弱酸性，、弱酸性，不能使指示剂变色不能使指示剂变色Na2SiO3+CO2（少量）（少量）+H2O=Na2CO3+H2SiO3 Na2SiO3+2CO2（过量）（过量）+2H2O=2NaHCO3+H2SiO3 Na2SiO3溶液应密封保存。溶液应密封保存。、溶于苛性碱等强碱溶液、溶于苛性碱等强碱溶液。H2SiO3= SiO2+H2O H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2

9、H2O .不溶于酸（氢氟酸除外）不溶于酸（氢氟酸除外） 不稳定性，加热到不稳定性，加热到150分解二氧化硅和水分解二氧化硅和水 思考：实验表明二氧化碳通入硅酸钠溶液中也产生白思考：实验表明二氧化碳通入硅酸钠溶液中也产生白色胶状物质，据此可得出碳酸和硅酸的酸性谁更强？色胶状物质，据此可得出碳酸和硅酸的酸性谁更强？（4 4）用途：硅胶）用途：硅胶 常常用常常用做做干燥剂干燥剂。也可用。也可用做做催化剂的载体催化剂的载体1 1、学习了重要的非金属元素硅及、学习了重要的非金属元素硅及其化合物其化合物二氧化硅二氧化硅和和硅酸硅酸。2 2、了解了、了解了二氧化硅二氧化硅和和硅酸硅酸的重的重要性质及用途。要

10、性质及用途。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸1.1.二氧化硅二氧化硅（1 1）. .存在：存在： 天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅晶的二氧化硅. .石英石英水晶水晶玛瑙玛瑙小结（2）、二氧化硅结构：正四面体空间网状结构）、二氧化硅结构：正四面体空间网状结构（3）、用途：）、用途：光导纤维光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品玛瑙：精密仪器轴承、耐

11、磨器皿和装饰品（4）. .物理性质物理性质: :坚硬固体，不溶于水，熔沸点高坚硬固体，不溶于水，熔沸点高（5 5).).化学性质化学性质、与氢氟酸反应：、与氢氟酸反应：SiOSiO2 2 + 4HF =SiF + 4HF =SiF4 4 + 2H + 2H2 2O O、酸性氧化物性质、酸性氧化物性质SiOSiO2 2+2NaOH =Na+2NaOH =Na2 2SiOSiO3 3+ H+ H2 2O OSiOSiO2 2 + CaO = CaSiO+ CaO = CaSiO3 3高温高温2.2.硅酸（硅酸（H H2 2SiOSiO3 3) )（1）制取：）制取：Na2SiO3+2HCl=2Na

12、Cl+H2SiO3强酸制弱酸强酸制弱酸（2）性质：）性质： 白色胶状，难溶与水白色胶状，难溶与水 弱酸性（弱酸性（酸性酸性 H2SiO3 H2CO3） 不能使指示剂变色不能使指示剂变色 脱水形成脱水形成硅胶硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（用作干燥剂）（用作干燥剂）实验4-1原原理理 2.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶剂瓶 中（中（ ） A具有玻璃塞的细口瓶具有玻璃塞的细口瓶 B具有玻璃塞的广口瓶具有玻璃塞的广口瓶 C带滴管的滴瓶带滴管的滴瓶 D具有橡胶塞的细口瓶具有橡胶塞的细口瓶1.下列说法不正确的是下列说法不正确的是（ ）A因为因为SiO2 不溶于水，故不溶于水，故H2SiO3不是不是SiO2 对应的酸对应的酸或者说或者说SiO2 不是不是H2SiO3 对应的酸酐对应的酸酐BCO2 通入水玻璃可以得到硅酸沉淀通入水玻璃可以得到硅酸