无机非金属材料的主角硅

关于无机非金属材料的主角硅

地壳中含量最多的前两种元素是

和

，它们构成了地壳的基本骨架。硅在地壳中的含量为

。硅的

及

构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的

以上。【获取新知】

硅是一种亲

元素，主要以熔点很高的

的形式存在。而碳在地壳中主要形成

等矿物。硅氧26.3%氧化物硅酸盐90%氧氧化物、硅酸盐石灰岩、碳酸盐阅读教材P74—75，第2页,共46页，2024年2月25日，星期天Si是岩石、沙子、土壤等矿物界的主角：第3页,共46页，2024年2月25日，星期天一、二氧化硅

1.存在地球上存在的二氧化硅叫

，约占地壳总质量的

；其存在形态有

和

两大类。12%硅石结晶形无定形第4页,共46页，2024年2月25日，星期天硅藻土水晶玛瑙水晶石英玛瑙二氧化硅第5页,共46页，2024年2月25日，星期天沙子第6页,共46页，2024年2月25日，星期天石英第7页,共46页，2024年2月25日，星期天水晶第8页,共46页，2024年2月25日，星期天玛瑙第9页,共46页，2024年2月25日，星期天SiO正四面体SiO2是正四面体的空间网状结构，因此硬度大，熔点（1710℃）、沸点高。2.SiO2的空间结构：第10页,共46页，2024年2月25日，星期天3.SiO2的物理性质与用途：物质SiO2CO2

状态（常温）气体熔点-56.6℃

沸点-78.5℃

溶解性1：1硬度固体1610℃2230℃不溶于水大二氧化硅是一种高硬度、高熔沸点的固体化合物！第11页,共46页，2024年2月25日，星期天耐高温石英坩埚二氧化硅用途光导纤维玛瑙饰品水晶工艺品第12页,共46页，2024年2月25日，星期天4.化学性质(1)不活泼性：

常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：

.

玻璃中含SiO2，所以可以用

来雕刻玻璃，氢氟酸不能用

瓶盛装氢氟酸玻璃SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O第13页,共46页，2024年2月25日，星期天雕花玻璃第14页,共46页，2024年2月25日，星期天在玻璃表面涂上一层石蜡第15页,共46页，2024年2月25日，星期天在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸第16页,共46页，2024年2月25日，星期天洗掉酸并去掉石蜡第17页,共46页，2024年2月25日，星期天(2)具有

性氧化物的通性：①与烧碱溶液反应：

②与生石灰反应：

(3)弱氧化性：酸SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO高温CaSiO3高温

2C+SiO2Si+2CO↑第18页,共46页，2024年2月25日，星期天二氧化碳二氧化硅空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低，微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高温CaSiO3存在物理性质不反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应与碳反应2CO2+C＝2CO△2C+SiO2Si+2CO↑高温CO2、SiO2的化学性质为什么十分相似？SiO2与CO2性质比较第19页,共46页，2024年2月25日，星期天思考1？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。2、实验室氢氟酸盛装在什么试剂中？1、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？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O第20页,共46页，2024年2月25日，星期天硅酸是一种弱酸，它难溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。思考2？二氧化硅难溶于水，也不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？二、硅酸：(H2SiO3)第21页,共46页，2024年2月25日，星期天

实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现象结论方程式滴入酚酞溶液呈红色Na2SiO3呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl实验探究：滴入盐酸有胶状沉淀产生硅酸难溶于水第22页,共46页，2024年2月25日，星期天硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。可通过

与

制得，所生成的H2SiO3易聚合形成

；可溶性硅酸盐硅酸溶胶其他酸硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品品、瓶装药品等的干燥剂，也可用做催化剂的载体。第23页,共46页，2024年2月25日，星期天活动与探究：硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。

实验原理——把CO2通入Na2SiO3溶液中方法一:方法 二:Na2SiO3+H2O+CO2＝H2SiO3↓+Na2CO3第24页,共46页，2024年2月25日，星期天课堂小结：SiO2存在——自然界中的硅石、石英、水晶、玛瑙、硅藻土等。物理性质——高熔点、高硬度、不溶于水的固体。结构——硅～氧四面体空间拓展形成立体网状结构化学性质——与碱性氧化物、强碱反应；与HF反应能腐蚀玻璃。H2SiO3物理性质——不溶于水、受热易分解的白色固体。化学性质——酸性比碳酸还弱的弱酸。.用途（1）制作光导纤维（2）石英仪器：石英坩埚、石英表（3）水晶：电子工业的主要原料，装饰品（4）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等第25页,共46页，2024年2月25日，星期天课堂量分测试：1.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是（）

A.硬度很大，熔点很高

B.与水反应生成对应的酸

C.属于酸性氧化物

D.不溶于任何酸的固体BD2.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.NaHCO3→Na2CO3

D.SiO2→H2SiO3D第26页,共46页，2024年2月25日，星期天课堂量分测试：3.下列试剂的贮存方法与NaOH溶液不相同的是（）

A.HF溶液 B.Na2CO3

溶液

C.盐酸D.Na2SiO3溶液AC

4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）

A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水

B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸

C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D.HCl通入Na2CO3

溶液放出CO2

通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀B第27页,共46页，2024年2月25日，星期天课堂量分测试：5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（）

A.NaOH溶液B.水

C.氢氟酸D.稀盐酸D6.写出Na2SiO3溶液露置于空气中变浑浊的化学方程式，并改写成离子方程式。第28页,共46页，2024年2月25日，星期天课堂回忆：SiO2存在——自然界中的硅石、石英、水晶、玛瑙、硅藻土等。物理性质——高熔点、高硬度、不溶于水的固体。结构——硅～氧四面体空间拓展形成立体网状结构化学性质——与碱性氧化物、强碱反应；与HF反应能腐蚀玻璃。H2SiO3物理性质——不溶于水、受热易分解的白色固体。化学性质——酸性比碳酸还弱的弱酸。.用途（1）制作光导纤维（2）石英：石英坩埚、石英表（3）水晶：工艺装饰品（4）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等第29页,共46页，2024年2月25日，星期天答一答，比一比：1。你能说出二氧化硅的三种“俗名”吗？2。写出NaOH溶液腐蚀玻璃的化学方程式？3。写出HF溶液雕刻玻璃的化学方程式？4。用方程式表示硅酸的酸性比碳酸弱？方法一方法二SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3

↓+Na2CO3第30页,共46页，2024年2月25日，星期天硅酸盐——导读提示：(1)硅酸盐的组成元素？(2)硅酸盐的主要通性？(3)“水玻璃”的性质和用途？(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？(5)传统三大硅酸盐产品？(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料？反应？(7)“金刚砂”成分？性质和用途？第31页,共46页，2024年2月25日，星期天七、硅酸盐：(1)元素组成——硅、氧和金属等滑石:Mg3Si4O12H2

石棉:CaMg3Si4O12和田玉：Ca2Mg5Si8O24H2黏土:Al2Si2O9H4第32页,共46页，2024年2月25日，星期天(2)共同性质：大多为高熔点固态物质，大多难溶于水，化学性质很稳定(3)Na2SO3性质和用途：

Na2SO3水溶液俗称水玻璃；水溶液呈碱性；

用于制“硅胶”和木材防火剂。七、硅酸盐：(1)元素组成——硅、氧和金属等第33页,共46页，2024年2月25日，星期天硅酸钠：Na2SiO3

Na2O·SiO2石棉：CaMg3Si4O12钾长石：KAlSi3O8普通玻璃:CaNa2Si6O14CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2Na2O·CaO·6SiO22。表示的顺序是：

活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水化合价低的金属氧化物放在前面，1．保持原有各元素的化合价不变，按顺序写出各元素的氧化物。3。除氧元素外，其他元素的原子个数之比符合原来的组成，配置出现分数时应化为整数。(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？第34页,共46页，2024年2月25日，星期天练习：高岭土：Al2Si2O5(OH)4白云母：K2Al6Si6(OH)8O18Al2O3

·2SiO2

·2H2OK2O·3Al2O3

·6SiO2

·4H2O高岭土白云母第35页,共46页，2024年2月25日，星期天t陶瓷玻璃水泥(5)传统三大硅酸盐产品：第36页,共46页，2024年2月25日，星期天陶瓷玻璃水泥原料设备过程原理成分黏土石灰石、纯碱、石英石灰石、黏土、石膏（轮）窑玻璃窑（炉）水泥回转窑原料粉碎，配比混合、高温强热，冷却成型复杂的物理、化学变化。形成玻璃反应：Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑

高温高温硅酸盐、铝硅酸盐Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2Na2O•CaO•6SiO2硅酸三钙(3CaO•SiO2)、硅酸二钙(2CaO•SiO2)、铝酸三钙(3CaO•Al2O3)(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料、反应：第37页,共46页，2024年2月25日，星期天新型无机非金属材料1。