第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅整理

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅整理第1頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一硅——在地殼中含量為26.3%，僅次于氧。硅是一種親氧元素在自然界的存在形式：氧化物和硅酸鹽，占地殼質(zhì)量的90%以上第2頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)硅原子既不易失去電子，也不易得到電子，所以,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成四價(jià)化合物。CSi+624284+14

碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素，也是形成的化合物中種類最多的元素。而硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。第3頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一無(wú)定形瑪瑙一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)存在SiO2

硅石無(wú)色透明彩色環(huán)帶狀或?qū)訝睢枪枳钪匾幕衔铮嫉貧さ?2%{結(jié)晶形水晶第4頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)結(jié)構(gòu)每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子，Si在中心,O在四個(gè)頂角;同時(shí)每個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子。硅原子——[SiO2]正四面體SiO2是化學(xué)式而不是分子式。SiO2的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)——優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)。氧原子第6頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(3)用途建筑材料；光導(dǎo)纖維；制造飾物和工藝品；制造石英坩堝等第7頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(4)性質(zhì)硬度大，熔點(diǎn)高，不溶于水，純凈的二氧化硅無(wú)色透明。物理性質(zhì)第8頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.酸性氧化物(具有酸性氧化物的通性)（1）與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

（2）與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽化學(xué)性質(zhì)（穩(wěn)定，很不活潑）SiO2＋CaOCaSiO3思考1：為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?（金榜學(xué)案P68）因?yàn)閴A液會(huì)跟玻璃塞中的SiO2反應(yīng)，生成的硅酸鹽會(huì)把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。第9頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反應(yīng)常用于雕刻玻璃(3)特性——與HF的反應(yīng)

思考3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?思考2：實(shí)驗(yàn)室中的HF溶液如何存放?

能否存放在玻璃瓶？——密封、避光保存在塑料瓶，不行。

——錯(cuò)。跟氫氟酸反應(yīng)生成的SiF4不是鹽第10頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）高溫下，與碳酸鹽的反應(yīng)(5)工業(yè)制粗硅：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑

SiO2＋2CSi+2CO↑第11頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點(diǎn)二氧化硅和二氧化碳的比較（金榜學(xué)案P68）CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個(gè)數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高第12頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對(duì)應(yīng)水化物，是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。如何制備H2SiO3？方案一：能否通過(guò)SiO2和水反應(yīng)制得？方案二：用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得？第13頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）制法——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)：現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入酚酞后溶液呈紅色，逐滴加入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無(wú)色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生

a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠，d、靜置則形成硅酸沉淀。實(shí)驗(yàn)4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓第14頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

思考4：如何由SiO2制得H2SiO3？SiO2

＋2NaOH==Na2SiO3

＋H2O

Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓思考5：已知H2CO3的酸性比H2SiO3大，請(qǐng)推斷：將CO2通入Na2SiO3溶液有何現(xiàn)象發(fā)生？寫出發(fā)生的化學(xué)方程式和離子反應(yīng)方程式。溶液變渾濁金榜學(xué)案P69例2第15頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）不穩(wěn)定(比H2CO3穩(wěn)定)，受熱易分解（2）酸性很弱，只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2OH2SiO3H2O+SiO2第16頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、硅酸鹽

1.定義：是由

組成的化合物的總稱。硅、氧和金屬2.性質(zhì)：是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)、大多

不溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的固體。第17頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)4-2水分蒸發(fā)后就燃燒水分蒸發(fā)后不易燃燒Na2SiO3——可作為耐火材料硅酸鈉(Na2SiO3)——最簡(jiǎn)單的硅酸鹽可溶于水，水溶液俗稱水玻璃。硅酸鈉具有防火作用第18頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.硅酸鹽的表示方法：如：石棉：CaO·3MgO·4SiO2

長(zhǎng)石：K2O·Al2O3·6SiO2（1）鹽化學(xué)式法如：硅酸鈉：Na2SiO3，硅酸鈣：CaSiO3等。此法一般用于組成較簡(jiǎn)單的硅酸鹽。（2）氧化物法注意事項(xiàng)：①氧化物之間以“·”隔開(kāi)；②系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。氧化物的順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。第19頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6．將下列硅酸鹽的化學(xué)式改寫為氧化物化學(xué)式的形式(1)鈉長(zhǎng)石(Na2Al2Si6O16)(2)鈣長(zhǎng)石(CaAl2Si2O8)(3)鉀長(zhǎng)石(KAlSi3O8)Na2O·Al2O3·6SiO2CaO·Al2O3·2SiO2

K2O·Al2O3·6SiO2第20頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷——黏土為原料，高溫?zé)Y(jié)而成。玻璃——純堿、石灰石和石英為原料，混合、粉碎熔融制得。水泥——黏土、石灰石為主要原料，研磨、混合后煅燒，加適量的石膏研成細(xì)粉。陶瓷、玻璃、水泥——三大硅酸鹽產(chǎn)品

使用量最大的無(wú)機(jī)非金屬材料第21頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一下周一上課內(nèi)容1、課本P63習(xí)題（部分還沒(méi)有講的）2、課本P68習(xí)題3、課本P70