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第四章．非金属及其化合物 第一节．无机非金属材料的主角——硅 硅单质 1.自然界中的存在； 硅在自然界中仅以化合态存在，常见的化合态的硅有二氧化硅 和硅酸盐等。 2.硅的物理性质 晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。 3.硅的化学性质 在常温下只与F2，HF和强碱溶液反应。常显＋4价。如； Si + 2F2=== SiF4 Si + O2=== SiO2 Si + 2CI2=== SiCI4 Si + 4HF=== SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O ===NaSiO3 +2H2↑ 4.工业制法；SiO2 + 2C=== Si + 2CO↑ 5.用途；作为半导体材料，生产硅合金，光电池。 二．二氧化硅 （SiO2） 1.自然界中的存在；沙子和石英的主要成分是二氧化硅，透明的石英即水晶，它是SiO2晶体。 2.二氧化硅的化学性质 二氧化硅是一种酸性氧化物，能碱，碱性氧化物，及部分盐反应。 ①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②SiO2＋CaO==CaSiO3 ③SiO2＋CaCO3==CaSiO3 ④SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O ⑤Na2 CO3＋SiO2== Na2SiO3＋CO2↑ ⑥Ca CO3＋SiO2== CaSiO3＋CO2↑ 二氧化硅是不溶于水，与水不起反应。 3.用途；沙子用于建筑，石英用于制造玻璃，纯SiO2用于制造电子部件，光学器材和光导纤维等。 三．硅酸 （H2SiO3） 1. 物理性质 与一般的含氧酸不同，它是一种难溶于水的白色固体。酸性比碳酸还弱，不能由二氧化硅直接制的。 2. 化学性质 ①弱酸性；酸性强弱比较： H2CO3H2SiO3 ②不稳定性；H2SiO3== H2O +SiO2 3.制备；通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如； Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl Na2SiO3＋H2SO4 ==H2SiO3↓＋Na2 SO4 4.用途；硅胶可用作干燥剂，催化剂的载体。 四．硅酸盐 （1）Na2SiO3；它的水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠液体，常用于制备黏合剂，防腐剂，耐火材料等。 （2）常见的硅酸盐制品(玻璃、水泥、陶瓷) 硅酸盐 水泥 玻璃 陶瓷 原料 石灰石和黏土 纯碱，石灰石，石英 黏土 反应原理 复杂的物理，化学变化 Na2 CO3＋SiO2== Na2SiO3＋CO2↑ Ca CO3＋SiO2== CaSiO3＋CO2↑ 复杂的物理，化学变化 主要成分 2CaO。SiO2 3CaO。SiO2 3CaO。AI2O3 Na2O.CaO。6SiO 2 _____ 特性 水硬性 非晶体，无固定熔点 抗氧化，抗酸碱腐蚀，耐高温，绝缘体 第二节．富集在海水中的元素---氯 活泼的黄氯色气体——氯气 CI2的物理性质 在通常状况下，氯气为黄绿色气体，具有刺激性气味，比空气密度大，能溶于水，有毒性。 2.CI2的化学性质 （1）氯气与金属的反应(大多数金属都能在氯气中燃烧)。 2Fe＋3Cl2==2FeCl3　　　　　　　　 Cu＋Cl2==CuCl2 2Na＋Cl2==2NaCl （2）氯气与非金属的反应。 H2 +CI2 = 2HCI （3）氯气与水的反应 Cl2＋H2O HCl＋HClO 2HClO（光照）=== 2HCl＋O2↑ 新制氯水的成分；主要存在的分子有；CI2，H2O，HCIO 离子有；H+，CI-，CIO-，OH- （4）氯气与碱的反应 Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O 2Cl2＋2Ca(OH)2==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 漂白粉的制取： 2Cl2＋2Ca(OH)2==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O Ca(ClO)2＋H2O＋CO2==CaCO3↓＋2HClO （5）氯气与其他物质的反应 2FeCI2+CI2 = 2FeCI3 CI2 + H2S = 2HCI +S↓ CI2 +SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCI CH4 + Cl2→（光照）CH3Cl + HCl CH2=CH2 + CI2 → CH2CI-CH2CI CI2的制取 （1）氯气的实验室制法 MnO2＋4HCl(浓)加热==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 装置： 氯气的工业制法——电解法 2NaCl + 2H2O 2NaOH＋ H2↑ + Cl2↑ 4. CI2的用途；用于制漂白剂，杀菌消毒剂，盐酸等。是化工的重要原料。 二．次氯酸 （HCIO） 性