1、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,何彩娟,河北新乐一中,第一节 无机非金属材料 的主角-硅,地壳中位居 第二， 其化合物占地壳质量的90%以上,从原子角度认识硅原子,既不易失去电子，也不易得到电子，所以,硅的化学性质不活泼,主要形成四价化合物,C,Si,思考： 碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？,碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强,Si无单质状态 主要以高熔点的氧化物和硅酸盐形式存在。,一、二氧化硅和硅酸,1、二氧化硅（ SiO2 ）,(1)存在 阅读课本7475页,思考题1 什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。,地球上存
2、在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石,硅石,结晶形 （石英）,无定形,无色透明,彩色环带或层状,水晶,玛瑙,水晶,晶体二氧化硅,(2)用途 制光导纤维,光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用光导纤维做 无开刀手术,光导纤维手术头灯,二氧化硅的用途 饰物 工艺品,水晶,玛 瑙,玛瑙, 石 英 制 品,二氧化硅的用途,危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（
3、旧称矽肺）。,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反应,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,SiO2CaO=CaSiO3,固 态,熔点低,气 态,熔点高、硬度大,SiO2 4HF =SiF4 2H2O,人工降雨，灭火等,装饰、石英坩埚、光纤,(3).二氧化硅的物理和化学性质 （与CO2对比）,高温,有粘性,想一想,2、实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸？,1、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？,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
4、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。,3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?,想一想,想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？,2、硅酸 （H2SiO3）,(1)性质:,硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱。,(2)制备:,制取原理：可溶性硅酸盐与酸反应,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
5、酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅酸沉淀。,阅读课本P65并 探究实验4-1,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）,SiO32- + 2H+ = H2SiO3（胶体）,强酸制弱酸,SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3（胶体）,Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3（胶体）,想一想,用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？,向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸）,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂,也可以用作催化剂的载体。,（3）用途,硅橡胶简介,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,B,牛刀小试,2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ） A.溶解性：CO2 H2CO3 C.熔点：SiO2 CO2（干冰） D.硬度： SiO2 CO2,C,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,C,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,B,
