无机非金属材料的主角-硅VIP专享VIP免费

硅的氧化物及硅酸盐够成了地壳大部分的岩石、沙子和土壤第一节无机非金属材料的主角—硅思考1：硅原子最外层电子数是多少？我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同？Si最外层电子数是4，碳也是。思考2：碳、硅原子主要显几价？正四价（+4价）自然界没有游离态的硅，有单质碳。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。主要以SiO2和硅酸盐的形式存在。存在形式：一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）（1）SiO2的存在形态无定形（硅藻土）（石英晶体）水晶水晶玛瑙(无色透明)(彩色环带或层状)硅石结晶形晶体二氧化硅玛瑙硅藻土沙子中也含有小粒的石英晶体，根据SiO2的存在，SiO2有哪些物理性质？SiO2是坚硬难溶的固体，不溶于水，熔沸点都很高。物理性质:C、Si原子结构相似，形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别，什么原因呢？SiO2的结构空间网状结构硅氧原子比例：1:2湖南省长沙市一中卫星远程学校无机非金属材料的主角－硅（2）SiO2的结构没有SiO2分子存在，只存在硅氧原子结构单元：正四面体空间网状结构SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，加上SiO2在自然界的广泛存在，从古到今都被人类广泛地应用着。光导纤维（3）用途：①光导纤维②制玻璃③光学仪器根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？思考与交流：物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。化学稳定性：化学性质很稳定，不活泼。原因：SiO2的这些性质主要与它的结构有关，SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。1.和氢氟酸反应（不和其他酸反应）SiO2+4HF=SiF4￪+2H2O用途：雕刻玻璃。化学性质:实验室能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸？化学性质:高温2.2.酸性氧化物酸性氧化物(1)(1)与碱性氧化物反应生成盐与碱性氧化物反应生成盐SiOSiO22+Na+Na22O==NaO==Na22SiO3SiO3SiOSiO22＋＋CaO==CaSiO3CaO==CaSiO3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？实验室如何保存实验室如何保存NaOH?NaOH?(2)(2)与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水SiO2SiO2＋＋2NaOH2NaOH==Na2SiO3Na2SiO3＋＋H2OH2O硅酸钠（粘合性）硅酸钠（粘合性）(3)和盐反应•CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2•NaCO3+SiO2==NaSiO3+CO2高温高温（工业制取玻璃在中心反应）↑↑想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？（二）、硅酸（H2SiO3）温馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。1、性质:硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱。2、制备:实验4-1：在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置，观察现象。制取原理：强酸制弱酸现象结论化学方程式离子方程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有透明在白色凝胶产生a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、硅酸难溶于水Na2SiO3+2HCl==H2SiO3（胶体）+2NaClSiO32-+2H+==H2SiO3（胶体）（1）酸性很弱，只能与强碱发生中和反应H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O（2）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解∆H2SiO3==H2O+SiO23、化学性质: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”。硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。4、用途1、关于二氧化硅说法错误的是（）A、二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成。B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。C、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物。D、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别。AC【课堂练习】2、下列说法正确的是（）A、SiO2溶于水显酸性B、二氧化硅也叫硅酐C、SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D、因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸酸性比碳酸强B