硅(人教版必修1)

第一节无机非金属材料的主角—硅第四章非金属及其化合物美国硅谷1、了解Si、SiO2、H2SiO3的主要性质。2、认识Si、SiO2、H2SiO3的广泛用途,体会化学的创造性和实用性。3、了解硅酸盐的主要性质。（2）硅以化合态形式存在（氧化物及硅酸盐）

自然界中它容易与＿＿化合，是一种亲＿＿元素。

氧氧1.硅的存在（1）.硅在地壳中的含量仅次于氧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.约占地壳质量的90%以上。硅在元素周期表中的位置研究硅元素可别忘了我最外层电子数都是4

，原子既不容易失电子也不容也得到电子.主要形成四价的化合物。碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石与许多矿物的主要元素2、碳和硅的比较有结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土玛瑙天然的SiO2

硅石一、二氧化硅（SiO2

）１、二氧化硅的存在水晶水晶玛瑙无色透明晶体是具有彩色环带状或层状的可见Si、O个数比为SiO21：2SiO科学视野2、二氧化硅的结构阅读书上74页科学视野，理解二氧化硅的结构，讨论二氧化硅的存在决定了二氧化硅的有怎么样的用途？石英研钵光导纤维3、二氧化硅的用途坩埚光学纤维胃镜光导纤维、光学仪器、电子仪器、工艺品（水晶、玛瑙）、石英玻璃、玻璃原料和建筑材料等。根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪些物理性质?化学稳定性如何?

将你的认识写在下面的横线上,并与同学交流。4、物理性质:____________________________化学稳定性:_________无色不溶与水、硬度大、熔点高的固体很稳定5、SiO2的化学性质:（1）制玻璃原料:以纯碱、石灰石和石英(Na2CO3)经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。

（SiO2）Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2有关反应化学方程式：高温高温（2）酸性氧化物

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）（3）特性SiO2

＋4HF=SiF4↑＋2H2O

（此反应常用于刻蚀玻璃）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？（4）氧化性SiO2+2C===Si+2CO↑高温（HF是唯一能跟其反应的酸）二、硅酸（H2SiO3）及原硅酸（H4SiO4）

1、区别原硅酸：白色胶状，在空气中失去水生成硅酸硅酸：白色固体硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸是不是所有的酸都溶于水？H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)

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。a、Na2SiO3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硅酸。2、硅酸的制备思考：二氧化硅不溶于水，不跟水反应，如何制备H2SiO3

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3（胶体）思考:分析以上制取原理，若将CO2通入

Na2SiO3溶液中有何现象?(温馨提示:碳酸的酸性强于硅酸的酸性)

(较强酸制较弱酸)

已知硅酸酸性比碳酸弱,CO2通入到饱和Na2SiO3溶液中反应方程式。Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓

+Na2CO3Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3↓

+2NaHCO3因为硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，不能使指示剂显色（紫色石蕊不变色）是否可以用二氧化硅与水反应制备硅酸呢?

生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂。也可用做催化剂的载体。3、用途四、硅酸盐2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定3、最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na2SiO3)其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。还可以作为矿物胶。1、硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火（制备木材防火剂的原料）硅酸盐的丰富性和多样性（阅读课本）科学视野（1）玻璃：

普通玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。(Na2CO3)（SiO2）Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑②主要成分：

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

（Na2O•CaO•6SiO2）4、硅酸盐工业①有关反应化学方程式：高温高温（2）水泥以黏土和石灰石为主要原料

经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，研成细粉就得到水泥。

石膏的作用是调节水泥硬化速度。（3）传统硅酸盐陶瓷：

传统硅酸盐陶瓷是以粘土为原料，经高温烧结而成。日常生活中常见的陶瓷有日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等。人面鱼纹彩陶盆5、具有特殊功能的含硅物质：（1）、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。（2）、硅钢（铁合金）导磁性良好，用作变压器铁芯。（3）硅橡胶

（具有均匀微孔结构

的铝硅酸盐。）

④分子筛(最好的既耐高温又耐低温的橡胶)例如：Na2SiO3:Al2(Si2O5)(OH)4：Ca(Al2Si3O10)·3H2O：5、硅酸盐组成的表示：硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示。CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O（活泼金属氧化物＋较活泼金属氧化物＋二氧化硅＋水）Na2O·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O五.

硅单质(晶体硅是良好的半导体材料)1、硅的存在和状态：(1)在自然界中硅元素只有化合态，无游离态；(2)与碳相似，单质硅也有晶体硅和无定形硅。2、物理性质：单质硅是灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体，熔沸点较高。3、化学性质：在常温下,硅化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。常温下：(知识介绍）①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4↑+2H2↑③Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑SiO2+2C====Si+2CO↑高温粗硅提纯：Si+2Cl2====SiCl4高温SiCl4+2H2====Si+4HCl高温4、工业制粗硅：5、硅的用途SiF4SiO2Na2SiO3H2SiO3CaSiO3Si1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质（）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬2.赏心悦目的花瓶图案是用下列物质的一种对玻璃进行刻蚀而形成的,这种物质是（）A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱BB3、下列试剂不能贮存在磨砂玻璃塞的试剂瓶里的是（）A.HNO3溶液B.KOH溶液C.盐酸D.NaCl溶液4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3

C.Na2O→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3DB6．要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是()A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液B5.将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③B7．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是()A．SiO2+2C===Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF===SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3===CaSiO3+CO2↑8．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液BC9．制造光导纤维的主要原料是()A．晶体硅B．二氧化硅C．石墨D．硅酸钠10．下列叙述正确的是()A．自然界存在大量单质硅B．SiO2

与任何酸都不起反应C．光导纤