人教版化學(xué)必修1第四章第一節(jié)-無(wú)機(jī)非硅金屬材料的主角――硅

第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅硅元素(silicon)在地殼中的含量氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%氫0.16%其他1.20%硅26.3%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。

從原子角度認(rèn)識(shí)硅原子既不易失去電子,也不易得到電子,主要形成四價(jià)化合物.主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在一.二氧化硅(SiO2)天然的SiO2約占地殼質(zhì)量的12%硅石結(jié)晶形無(wú)定形石英水晶瑪瑙硅藻土水晶瑪瑙結(jié)構(gòu):[SiO4]四面體每1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1個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子相結(jié)合。二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2：1,通常用SiO2來(lái)表示二氧化硅的組成.SiO2用途結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：SiO2的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大的固體不溶于水，純凈的SiO2晶體無(wú)色透明化學(xué)性質(zhì)：很穩(wěn)定（化學(xué)性質(zhì)很不活潑）SiO2的化學(xué)性質(zhì)（很不活潑）2.特性氫氟酸(HF)是唯一可以與之反應(yīng)的酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O*用途：雕刻玻璃1.酸性氧化物與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽SiO2＋CaO==CaSiO3

與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O硅酸鈉

高溫想一想1.為什么在實(shí)驗(yàn)室中盛放NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

玻璃中的SiO2與NaOH反應(yīng)生成有粘膠性的硅酸鈉2.實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。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?酸性較弱，比碳酸的酸性還弱。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠”。二、硅酸(H2SiO3)干燥硅膠濕硅膠

現(xiàn)象結(jié)論反應(yīng)式

Ｐ77實(shí)驗(yàn)４－１觀察現(xiàn)象并填寫下表滴入酚酞溶液顯紅色，再滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質(zhì)生成Na2SiO3溶液呈堿性，與酸反應(yīng)生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)

+2NaCl可溶性硅酸鹽（如Na2SiO3）與酸反應(yīng)

硅酸的制備思考：若將CO2通入Na2SiO3溶液中有何現(xiàn)象？H2CO3酸性比H2SiO3強(qiáng)(強(qiáng)酸制弱酸)二、硅酸鹽1、定義：閱讀課本第77頁(yè)。硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。最常見的是Na2SiO3

物性：白色固體，易溶于水，Na2SiO3水溶液俗稱—————水玻璃用途：肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑Na2SiO3的化學(xué)性質(zhì):實(shí)驗(yàn)4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論用水玻璃浸過(guò)的木材或織物可防火水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)后不易燃燒后燃燒閱讀P77資料卡片硅酸鹽組成的表示t從古到今，人類創(chuàng)造性地生產(chǎn)出了幾大類硅酸鹽產(chǎn)品——陶瓷、玻璃、水泥等，它們是使用量最大的無(wú)機(jī)非金屬1、普通玻璃：純堿、石灰石、石英2、水泥：黏土、石灰石3、特殊功能的含硅物質(zhì)：(1)、碳化硅SiC(俗稱金剛砂)，具有金剛石結(jié)構(gòu)，硬度很大，可用作砂紙、砂輪的磨料(2)、含4%的硅鋼，有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯(3)、人工合成的硅橡膠，目前最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠，用于制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件和絕緣材料等(4)、人工制造的分子篩，用作吸附劑和催化劑等傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料：陶瓷、玻璃、水泥新型無(wú)機(jī)非金屬材料：新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等新型無(wú)機(jī)非金屬材料：新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特征：（1）耐高溫、強(qiáng)度高；（2）具有電學(xué)性質(zhì)；（3）具有光學(xué)性質(zhì)；（4）具有生物功能；三、硅單質(zhì)結(jié)構(gòu)類似金剛石，為硬而脆的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大。用途晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間,是良好的半導(dǎo)體材料,硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料硅太陽(yáng)能電池利用硅的半導(dǎo)體性能，制成光電池，將光能轉(zhuǎn)化為電能。練習(xí):1、CO2通入下列各溶液中,不可能產(chǎn)生沉淀的是()A石灰水B飽和碳酸鈉溶液C硅酸鈉溶液D氯化鈣溶液2、下列物質(zhì)中主要成分不是SiO2

的是()A水晶B瑪瑙C硅石D硅膠3、下列物質(zhì)中,能夠與NaOH溶液反應(yīng)的是(）A碳酸鈉B硅酸鈉C二氧化硅D氫氧化鋁DDCD6、做你自己，總有一件事你能比別人做得更好。2、時(shí)間是不可占有的公共財(cái)產(chǎn)，隨著時(shí)間的推移，真理愈益顯露。1、你既然認(rèn)準(zhǔn)一條道路何必去打聽要走多久!3、不懂時(shí)，別亂說(shuō);懂得時(shí)，別多說(shuō);心亂時(shí)，慢慢說(shuō);沒話時(shí)，就別說(shuō)。12、能者上，庸者下，平者讓。誰(shuí)砸企業(yè)的牌子，企業(yè)就砸誰(shuí)的飯碗。11、勤學(xué)的人，總是感到時(shí)間過(guò)得太快;懶惰的人，卻總是埋怨時(shí)間跑得太慢。5、這個(gè)社會(huì)，沒有朋友，就意味著你沒有團(tuán)隊(duì)。一個(gè)沒有團(tuán)隊(duì)的人是干不成什么事的。3、每一個(gè)成功者都有一個(gè)開始。勇于開始，才能找到成功的路。3、即使有些時(shí)候真的無(wú)能為力，也要堅(jiān)強(qiáng)的挺下去，不為什么，就為那份炙熱的夢(mèng)想。1、誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，有您一輩子掙不完的錢;違法經(jīng)營(yíng)，有您一輩子悔不完的心。15、傷痛使你更堅(jiān)強(qiáng)，眼淚使你更勇敢，心碎使你更明智。感謝過(guò)去，帶給我們一個(gè)更好的未來(lái)。