《无机非金属材料的主角-硅》第一课时.ppt

第四章非金属及其化合物,Al-7.73%,O-48.60%,Si-26.30%,地壳中元素质量分数,第一节无机非金属材料的主角硅,Si-26.30%,长石,滑石,石棉,高岭土,粘土,分析：既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。,硅元素,碳,硅,存在形式,二、二氧化硅和硅酸,硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。,一、二氧化硅和硅酸,（1）晶形,结晶形：石英,无定形：石英玻璃,水晶,玛瑙,1、二氧化硅,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定,石英,水晶,紫水晶,蔷薇石英,茶水晶,黄水晶,玛瑙,（2）用途：,光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品,光纤视频,玛瑙饰品,物理性质:_,化学稳定性:_,通常条件下，很稳定,硬度大、熔点高、难溶于水,(3)性质二氧化硅和二氧化碳的比较（物理性质）,CO2,SiO2,表示二氧化碳分子及其组成,表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比,气态,固态,很小,很大,可溶于水,不溶于水,很低,很高,交流与研讨,从物质组成和性质角度来分类，SiO2属于哪类物质？猜测有哪些性质？,讨论：初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面？（以CO2为例）,1、与强碱反应生成盐和水,2、与碱性氧化物反应生成盐,SiO2的化学性质（很不活泼）,高温,1.酸性氧化物,SiO2 CaO=,CaSiO3,与强碱反应生成盐和水,SiO2 2NaOH=,Na2SiO3 H2O 硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,（有粘合性）,设疑:,实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其它溶液的试剂瓶有何不同？为什么？,与HF的反应 SiO2 4HF=,SiF4 2H2O,此反应常用于雕刻玻璃,2.特性 难溶于水，不与水反应 不与酸反应（除氢氟酸以外）,SiO2与CO2化学性质的比较,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+CaO=CaSiO3,高温,酸性氧化物,与碱性氧化物反应,与碱反应,与水反应,与氢氟酸反应,思考,为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？,是结构上的不同,二氧化硅原子晶体,2.硅酸(),硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。,H2SiO3,思考,二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那么，如何制得硅酸呢？,SiO32-+2H+=H2SiO3,实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸,滴入酚酞溶液呈红色,Na2SiO3溶液呈碱性,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,实验探究：,滴入盐酸有凝胶产生,硅酸难溶于水,（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 SiO2 是H2SiO3的酸酐,用H2CO3可制得H2SiO3，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。,SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3,Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3,SiO32-+2H+=H2SiO3,（1）制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。,