无机非金属的主角——硅解释.ppt

无机非金属材料的主角——硅 二氧化硅和硅酸 我们生存的地球，组成它坚硬的地壳的物质有哪些？ ——岩石、沙子、土壤的主要成分是硅的氧化物及硅酸盐。 岩石、沙子、土壤 一、硅在地壳中的含量 2.自然界硅元素主要存在于:岩石、沙子和土壤 1.地壳中的含量:仅次于氧，排在第二位. 硅在元素周期表中的位置 研究硅元素 可别忘了我 碳和硅的比较 原子 结构 相似点 不同点 最外层电子数都是4个电子，原子既不容易失电子也不容易得到电子.主要形成四价 (+4价)的化合物。 碳是构成有机物 的主要元素 硅是构成岩石与许多矿物的主要元素 【思考】碳、硅在自然存在形式有什么不同？ 硅的存在状态 碳的存在形式： 3.自然界硅存在的形态 :硅在自然界无单质状态 只有化合态：如硅的氧化物和硅酸盐 硅的存在形式： 因为硅的亲氧能力比碳更强，在自然界中总是与氧相互化合的，主要以SiO2及硅酸盐形式存在。 单质、氧化物（CO2）、碳酸盐 氧化物（SiO2）、硅酸盐 一、二氧化硅 无色透明 无定形 (硅藻土) 结晶形（石英） 地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石 硅石 彩色环带或层状 水晶 玛瑙 存在形态 P74 沙子 结构—— 立体网状结构（了解，不要求） 一、二氧化硅（SiO2） [SiO4]四面体结构 SiO2(化学式)立体网状结构决定了 具有优良的物理和化学性质 O Si 可见Si、O个数比为 1：2 二氧化硅的用途 一、二氧化硅 基本的建筑材料、装饰品、坩埚、光导纤维等 石英制品 玛瑙制品 光导纤维 水晶制品 物理性质（硬度、熔点、水溶性） 化学性质 一、二氧化硅 硬度大、熔点高、不溶于水 1.类别： ①与强碱反应生成盐和水 ②与碱性氧化物反应生成盐 SiO2 + 2 NaOH＝Na2SiO3 (有粘性)+ H2O 酸性氧化物——具有酸性氧化物的通性 一、二氧化硅 此反应常用于雕刻玻璃 2.特性——与氢氟酸HF反应 SiO2 +4HF＝SiF4↑ + 2H2O 思考： SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应, 能否推断SiO2为两性氧化物？ SiO2 + 2C 3.在高温下能与还原剂反应，表现弱氧化性 Si + 2CO↑ SiO2虽然能与HF发生反应，但是生成的氟化硅 不是盐，而且HF是唯一能与之发生反应的酸， 所以二氧化硅不属于两性氧化物 思考与交流 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？ 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 一、二氧化硅 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。 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成粘性的Na2SiO3，使瓶塞与瓶口粘合无法打开。 【小结】二氧化硅的性质 二氧化碳 CO2 二氧化硅 SiO2 状 态 气 态 固 态 熔点、沸点很低 熔点高，硬度大 水 溶 性 微溶于水 不溶于水 化 学 性 质 与 酸 —— 用 途 人工降雨，灭火，饮料 装饰、石英坩埚、光纤 与水反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 CO2 + H2O = H2CO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+CaO=CaCO3 不 能 能与强碱反应 能与氢氟酸反应 高温 SiO2＋ CaO = CaSiO3 练习 下列叙述正确的是（ ） A.自然界中，硅主要以有游离态的形式存在 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟强酸或强碱的溶液发生化学反应 D.自然界中的二氧化硅都存在于石英中 在一定条件下，①焦炭②水③氧化钙④氢氟酸⑤盐酸⑥氢氧化钾⑦氯化亚铁⑧氮气，不能和二氧化硅反应的是（ ） A.③⑤⑦⑧ B. ②⑤⑦⑧ C.⑤⑧ D.⑤ B B 无机非金属材料的主角——硅 硅酸、硅酸盐 二、硅酸（H2SiO3） 物理性质 制备 提示： CO2＋H2O＝H2CO3 ，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。 利用可溶性的硅酸盐 比硅酸强的酸反应制得 　 H2SiO3在水中溶解度很小，是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。 二、硅酸（H2SiO3） 现象 结论 化学方 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，同时有白色胶状沉淀产生 a.Na2SiO3溶液呈碱性， b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c.先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d.静置则形成硅酸沉淀。 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 ↓ SiO32- +