第四单元 第一节硅
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课件22张PPT。第四章第一节 无机非金属材料的主角——硅画出碳和硅的原子结构示意图分析：
既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。硅元素一、C与Si性质对比+624第2周期 ⅣA族
单质、CO2、碳酸盐
+4、+2
常温下不活泼
常温下不活泼
有金属光泽，灰黑色固体，熔点高，硬、脆
金刚石：有光泽无色透明固体、熔点高、硬、脆
＋4第3周期 ⅣA族SiO2、硅酸盐
硅在自然界的存在形态：没有游离态，只有化合态-----二氧化硅、硅酸盐 思考1：硅元素以什么形态存在于自然界？思考2：常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有，说明了什么？1、二氧化硅（1）存 在硅石（12%）结晶形：石英无定形水晶玛瑙……水晶玛瑙思考3：什么是石英、水晶、玛瑙？
石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶。石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。沙子的主要成分就是SiO2思考4：根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理性质？SiO2不溶于水，是一种坚硬难溶的固体，硬度和熔点都很高。固体1610℃2230℃不溶大（4）二氧化硅的晶体结构思考5：为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？CO2分子结构SO2结构（5）化学性质—性质稳定, 不活泼②难溶于水，不与水反应③不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 + CaO === CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O高温①是酸性氧化物4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
一、 二氧化硅和硅酸1、二氧化硅二氧化碳二氧化硅空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低， 微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3存 在物理性质不反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应思考6：1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？ HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。2.硅酸(H2SiO3) 硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。 硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。思考7：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？ 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呈碱性Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl实验探究：滴入盐酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水
活动与探究： 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。 把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生的现象？启迪诱思： 1、制造光导纤维的主要原料是（ ）
A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠
2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ）
A.稳定性：CO2 > SiO2B.酸性：H2SiO3 > H2CO3
C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.导电能力：Si > Cu
3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
4、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）
A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液
BCCBA三.硅酸盐1.概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。2.性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数不溶于水，常见的易溶于水的硅酸盐主要有Na2SiO3、K2SiO3、(NH4)2SiO3。化学性质稳定。3.硅酸钠—Na2SiO3①可溶于水，水溶液俗称水玻璃，呈碱性。②可与酸反应生成硅酸。⑵用途：是制备硅酸和木材防火剂的原料。【实验4—2】取两片滤纸分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出沥干后，同时放置在酒精灯外焰处加热，观察现象。4.硅酸盐的组成表示方法常用SiO2和金属氧化物的组合形式表示其组成。例题：将Na2SiO3改写成氧化物的组合形式。Na2SiO3：Na2O·SiO25.三种常见的硅酸盐产品原料：石灰石、黏土原料：纯碱、石灰石、石英成分：Na2O·CaO·6SiO2化学反应方程式：陶瓷：由黏土烧制而成。
既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。硅元素一、C与Si性质对比+624第2周期 ⅣA族
单质、CO2、碳酸盐
+4、+2
常温下不活泼
常温下不活泼
有金属光泽，灰黑色固体，熔点高，硬、脆
金刚石：有光泽无色透明固体、熔点高、硬、脆
＋4第3周期 ⅣA族SiO2、硅酸盐
硅在自然界的存在形态：没有游离态，只有化合态-----二氧化硅、硅酸盐 思考1：硅元素以什么形态存在于自然界？思考2：常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有，说明了什么？1、二氧化硅（1）存 在硅石（12%）结晶形：石英无定形水晶玛瑙……水晶玛瑙思考3：什么是石英、水晶、玛瑙？
石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶。石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。沙子的主要成分就是SiO2思考4：根据SiO2的存在， SiO2有哪些物理性质？SiO2不溶于水，是一种坚硬难溶的固体，硬度和熔点都很高。固体1610℃2230℃不溶大（4）二氧化硅的晶体结构思考5：为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？CO2分子结构SO2结构（5）化学性质—性质稳定, 不活泼②难溶于水，不与水反应③不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 + CaO === CaSiO3 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O高温①是酸性氧化物4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
一、 二氧化硅和硅酸1、二氧化硅二氧化碳二氧化硅空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低， 微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3存 在物理性质不反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应思考6：1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？ HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。2.硅酸(H2SiO3) 硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。 硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。思考7：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？ 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呈碱性Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl实验探究：滴入盐酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水
活动与探究： 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。 把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生的现象？启迪诱思： 1、制造光导纤维的主要原料是（ ）
A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠
2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ）
A.稳定性：CO2 > SiO2B.酸性：H2SiO3 > H2CO3
C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.导电能力：Si > Cu
3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
4、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）
A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液
BCCBA三.硅酸盐1.概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。2.性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数不溶于水，常见的易溶于水的硅酸盐主要有Na2SiO3、K2SiO3、(NH4)2SiO3。化学性质稳定。3.硅酸钠—Na2SiO3①可溶于水，水溶液俗称水玻璃，呈碱性。②可与酸反应生成硅酸。⑵用途：是制备硅酸和木材防火剂的原料。【实验4—2】取两片滤纸分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出沥干后，同时放置在酒精灯外焰处加热，观察现象。4.硅酸盐的组成表示方法常用SiO2和金属氧化物的组合形式表示其组成。例题：将Na2SiO3改写成氧化物的组合形式。Na2SiO3：Na2O·SiO25.三种常见的硅酸盐产品原料：石灰石、黏土原料：纯碱、石灰石、石英成分：Na2O·CaO·6SiO2化学反应方程式：陶瓷：由黏土烧制而成。