無機(jī)非金屬材料的主角-硅4ashx

非金屬及其化合物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角________硅硅元素在地殼中的含量3硅的概況在地殼中含量第二：氧硅

鋁鐵4硅的存在與分布存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)分布：自然界中分布廣泛，是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。51、硅的原子結(jié)構(gòu)硅和碳一樣,其原子既不易失去又不易得到電子,主要形成四價(jià)的化合物.一、硅+14284Si24+6C碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素67硅單質(zhì)82、硅的性質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很高，硬度大的固體。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑物理性質(zhì)9硅的工業(yè)制法1、制粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑Δ2、粗硅提純Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HClΔ10

硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進(jìn)了信息技術(shù)革命硅的用途

硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤，約占地殼總量的90%以上。

巖石沙子土壤Si最外層電子數(shù)是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要顯幾價(jià)？正四價(jià)（+4價(jià)）思考3：已知碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強(qiáng)于碳的親氧性。討論硅和碳元素在自然界的存在？（參考課文）思考1：硅原子最外層電子數(shù)是多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？1、二氧化硅(SiO2)二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。天然二氧化硅也叫硅石，是一種堅(jiān)硬難熔的固體。硅石硅礦山⑴

二氧化硅的分類討論：閱讀課本試畫出由硅石開始分類的樹狀分布圖。硅石結(jié)晶形（石英）無定形（硅藻土）水晶瑪瑙瑪瑙水晶晶體二氧化硅硅藻土中國硅藻土資源豐富。全國10個(gè)省(區(qū))有硅藻土礦產(chǎn)出。探明儲(chǔ)量的礦區(qū)有354處，總保有儲(chǔ)量礦石3.85億噸。僅次于美國，居世界第2位。在地區(qū)分布上，以吉林最多，占全國儲(chǔ)量的54.8%，云南、福建、河北等地次之。無定形二氧化硅科學(xué)視野109o28'約180°SiOSiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此性質(zhì)很穩(wěn)定⑵二氧化硅的用途

由于SiO2具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，加上SiO2在自然界的廣泛存在，因此從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用。光學(xué)纖維胃鏡18用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器、利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用思考:二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？思考與交流

堅(jiān)硬難熔的固體，熔沸點(diǎn)比較高，不溶于水，硬度比較大。a.物理性質(zhì)：⑶二氧化硅的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？

防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起b.化學(xué)性質(zhì)②不能與水反應(yīng)SiO2+CaO===CaSiO3

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O高溫①是酸性氧化物

④不與酸反應(yīng)（除氫氟酸以外）SiO2+4HF==SiF4

+2H2O③在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)SiO2+Na2CO3==CO2

+Na2SiO3高溫SiO2+CaCO3==CO2

+CaSiO3高溫你知道嗎？玻璃花雕刻工藝和我們化學(xué)有什么深厚的合作關(guān)系？b.化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供下列試劑瓶,①細(xì)口磨口塞玻璃瓶②廣口瓶③細(xì)口橡皮塞玻璃瓶④棕色廣口瓶⑤細(xì)口塑料瓶，如果你是實(shí)驗(yàn)室管理員,你將如何存放下列藥品?你的依據(jù)是什么?a.二氧化硅______b.氫氧化鈉溶液____c.硝酸銀晶體_____d.氫氟酸___e.濃硫酸____考考你?、冖邰堍茛佗萑跹趸許iO2+2C===Si+2CO高溫工業(yè)上用此反應(yīng)制備粗硅，這就是“從沙灘到用戶”！b.化學(xué)性質(zhì)二、硅酸(H2SiO3)

實(shí)驗(yàn)1:向飽和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀鹽酸現(xiàn)象結(jié)論方程式

滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有有白色膠狀沉淀產(chǎn)生Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水探究1：怎樣由石英(SiO2)制取硅酸？Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓H4SiO4===H2SiO3+H2O(易)H2SiO3==H2O+SiO2加熱硅酸的酸性比鹽酸弱，那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)論證你的推斷。實(shí)驗(yàn)探究2：實(shí)驗(yàn)2：將CO2通入Na2SiO3溶液中現(xiàn)象：透明的硅酸凝膠生成方程式：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3+Na2CO3你的結(jié)論：硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸還弱硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠”。用途：硅膠多孔，吸附水份能力強(qiáng)，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。1、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的是（）A.溶解性：CO2

<SiO2B.酸性：H2SiO3>H2CO3C.熔點(diǎn)：SiO2>CO2（干冰）D.硬度：SiO2<CO22、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是()A.燒堿溶液B.濃硫酸C.氫氟酸D.碳酸鈉溶液3、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（）A.純堿溶液B鹽酸C硫酸D苛性鈉溶液CCB課堂回顧練習(xí):課堂練習(xí)下列說法正確的是（）A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和堿反應(yīng)，不和任何酸反應(yīng)。B.CO2通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸C.SiO2對(duì)應(yīng)的酸有不同的組成D.SiO2跟水反應(yīng)可得硅酸BC323、硅酸鹽硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。結(jié)構(gòu)復(fù)雜一般不溶于水化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定硅酸鈉（Na2SiO3),其水溶液俗稱水玻璃33實(shí)驗(yàn)4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火制備木材防火劑的原料將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物時(shí)，只需將除O(氧)以外所有的元素寫成其常見氧化物，并用“·”將它們合起來，但需注意各種原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成，并在某種(或幾種)氧化物前加合適化學(xué)計(jì)量數(shù)。例1

(2011·上海高一測(cè)試)用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是(

)A.鈣沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示為Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB.鎂橄欖石(Mg2SiO4)，表示為MgO·SiO2C.鉀云母(K2Al6Si6H4O24)，表示為K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D.石棉(CaMg3Si4O12)表示為CaO·3MgO·4SiO2[解析]

根據(jù)硅酸鹽改寫氧化物的要求可以判斷，A項(xiàng)中Al2O3和CaO的排列順序有誤，B項(xiàng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，其正確的寫法應(yīng)為2MgO·SiO2，C項(xiàng)正確的寫法應(yīng)為K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，D項(xiàng)的寫法完全符合要求。[答案]

D3.硅酸鹽的產(chǎn)品(1)常見的硅酸鹽產(chǎn)品—傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分玻璃純堿、石灰石、石英玻璃窯Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3(2)特殊功能的含硅物質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)用途碳化硅俗稱金剛砂、具有金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度很大砂紙、砂輪的磨料含4%的硅鋼有很高的磁性變壓器芯片硅橡膠目前最好的耐高溫又耐低溫的材料制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件和絕緣材料人工制造的分子篩具有均勻微孔結(jié)構(gòu)，表面積大、具有吸附性吸附劑和催化劑試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)?zāi)成覙悠分泻惺沂⑹?,

有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為