無機(jī)非金屬材料的主角——硅(1)

1、兩個(gè)推動人類文明的材料兩個(gè)推動人類文明的材料最早使用的材料是最早使用的材料是陶陶 核心元核心元素素？硅硅氧化物氧化物 硅酸鹽硅酸鹽石灰?guī)r石灰?guī)r 碳酸鹽碳酸鹽碳的氧化物碳的氧化物+4+4+2 +2 、+4+4+14+142 28 84 4+6+62 24 4第一節(jié)第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角無機(jī)非金屬材料的主角 硅硅 從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識硅從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識硅 碳（碳（C） 硅（硅（Si）原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖 主要化合價(jià)主要化合價(jià)主要存在形式主要存在形式Si無單質(zhì)狀態(tài)無單質(zhì)狀態(tài)C有有單質(zhì)狀態(tài)單質(zhì)狀態(tài)（2）碳和硅都是親氧元素，但是硅的親氧能力更強(qiáng)。）碳和硅都是親氧元素，但是硅的親氧能力更強(qiáng)。（1）

2、硅和碳一樣硅和碳一樣,其原子其原子既不易失去電子，也不易得到電子，既不易失去電子，也不易得到電子，所以硅和碳主要形成所以硅和碳主要形成四價(jià)四價(jià)化合物。化合物。教材教材P74C60碳的單質(zhì)碳的單質(zhì)石墨石墨金剛石金剛石硅的氧化物及硅酸鹽硅的氧化物及硅酸鹽1、二氧化硅（二氧化硅（ SiO2 ）（1）存在）存在存在：石英、水晶、瑪瑙、沙子等無定形二氧化硅存在：石英、水晶、瑪瑙、沙子等無定形二氧化硅（2）二氧化硅的結(jié)構(gòu)）二氧化硅的結(jié)構(gòu)科學(xué)視野科學(xué)視野 教材教材P75一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸（3）二氧化硅的用途）二氧化硅的用途1、根據(jù)、根據(jù)SiO2的存在和用途的存在和用途,請你分析以下問題請你

3、分析以下問題:SiO2具有哪些物理性質(zhì)具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何化學(xué)穩(wěn)定性如何?（4）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)是一種堅(jiān)硬難是一種堅(jiān)硬難熔熔的固體，的固體，不溶不溶于水，于水，純凈的二氧化硅無色透明純凈的二氧化硅無色透明。2、回憶、回憶CO2的化學(xué)性質(zhì)，嘗試推斷的化學(xué)性質(zhì)，嘗試推斷SiO2化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)?二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2物質(zhì)類別物質(zhì)類別與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與水反應(yīng)與水反應(yīng)都屬于酸性氧化物都屬于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高溫高溫CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2Si

4、O3+H2OCO2 H2OH2CO3不反應(yīng)不反應(yīng)（5）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì) 特性：特性：能與氫氟酸反應(yīng)能與氫氟酸反應(yīng) SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O 不能與水反應(yīng)生成硅酸。不能與水反應(yīng)生成硅酸。SiO二氧化硅的結(jié)構(gòu)二氧化硅的結(jié)構(gòu).SiO2討論：討論：要除去要除去SiO2中混有的少量中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑雜質(zhì)，最適宜的試劑是是 ( ) A.純堿溶液純堿溶液 B. 鹽酸鹽酸 C.硫酸硫酸 D.苛性鈉溶液苛性鈉溶液B2、硅酸（、硅酸（H2SiO3） H2SiO3是是SiO2的對應(yīng)水化物（的對應(yīng)水化物（ SiO2 是是H2SiO3的酸酐），是的酸酐），是一種不溶性酸，是一種

5、白色固體，其酸性比一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。還弱。 滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液由滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液由紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生。紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀物質(zhì)產(chǎn)生。 a、Na2SiO3溶液呈堿性；溶液呈堿性； b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的白色膠狀沉淀、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的白色膠狀沉淀硅酸。硅酸。（1） 制取制取 (較強(qiáng)酸制較弱酸較強(qiáng)酸制較弱酸) Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3思考思考: : 分析以上制取分析以上制取原理，若將原理，若將CO2通入通入 N

6、a2SiO3溶液中溶液中 有何現(xiàn)象有何現(xiàn)象? Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3H2SiO3= SiO2 + H2OH2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O（2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì) 硅酸是不溶于水的硅酸是不溶于水的極弱酸極弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸堿，酸性弱于碳酸，不能使酸堿指示劑變色。指示劑變色。 （3）用途）用途 “ “硅膠硅膠”常用做干燥劑。常用做干燥劑。也可用做催化劑的載體。也可用做催化劑的載體。 干燥硅膠干燥硅膠 濕硅膠濕硅膠討論：討論：將過量的將過量的CO2分別通入：分別通入： CaCl2溶液；溶液； Na2SiO3溶液

7、；溶液； Ca(OH)2溶液；溶液； 飽和飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是是 ( )A B C DB復(fù)雜硅酸鹽表示方法復(fù)雜硅酸鹽表示方法如：如：Na2SiO3-Na2O.SiO2黏土：黏土：AI2Si2H4O9 - Al2O3.2SiO2.2H2O方法：堿性氧化物方法：堿性氧化物兩性氧化物兩性氧化物-酸性氧化物酸性氧化物 -水水謝謝謝謝 正長石正長石斜長石斜長石透輝石透輝石 高嶺石高嶺石自然界自然界中的中的SiO2水晶水晶石英砂石英砂瑪瑙瑪瑙石英石英天然水晶天然水晶墨西哥水晶洞擁有世界上已發(fā)現(xiàn)的最大的天然水晶，墨西哥水晶洞擁有世界上已發(fā)現(xiàn)的最大的天然水晶，有有36英尺長英尺長 天然瑪瑙天然瑪瑙石英研缽石英研缽光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維坩堝坩堝飾物、工藝品飾物、工藝品光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)無開刀手術(shù)在玻璃表面涂上一層石蠟在玻璃表面涂上一層石蠟在石蠟上雕刻出花紋，在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸向挖空部分加少量氫氟酸洗掉酸并去掉石蠟洗掉酸并去掉石蠟人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書