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,第一课时,二氧化硅,1、了解硅元素在地壳中的存在； 2、了解二氧化硅的存在，知道硅石、石英、水晶、玛瑙与SiO2的关系； 3、了解SiO2的空间网状结构； 4、掌握SiO2的物理及化学性质； 5、知道二氧化硅的一些重要用途。,学习目标,硅元素在地壳中的含量约为 仅次于 ，是构成 和 的基本元素。 硅元素在自然界中只以 态存在； 硅原子 最外层有 个电子，主要形成 价的化合物。硅的 和 构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。,26.3%,氧,矿物,岩石,化合,4,+4,氧化物,硅酸盐,硅元素在自然界的存在形态,一
2、,硅石,硅矿山,二氧化硅,二,SiO2,SiO2( ),晶体形( ),无定形,硅石,石英,水晶,玛瑙,水晶,玛瑙,1.二氧化硅的存在,水晶,晶体二氧化硅,玛 瑙,玛瑙,晶体二氧化硅,沙子中含有微小的二氧化硅晶体,无定形二氧化硅,小知识： 你能写出下列物质的成分或主要成分的化学式吗？ 金刚石 ； 水晶 、玛瑙 ； 红、蓝宝石 ；,SiO2,C,Al2O3,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,SiO2是Si、O原子按 的比例构成的正四面体的立体网状结构，类似于 。,2.二氧化硅的结构.,1:2,金刚石,纯净的二氧化硅是 的晶体， 熔沸点 ；硬度 ， 于水。,3.二氧化硅的物理性质,能否根据二氧化硅
3、的结构及存在 推测其物理性质？,无色透明,较高,较大,不溶,(1).具有酸性氧化物的性质,4，二氧化硅的化学性质,因为玻璃中含有SiO2,，会与NaOH反应生成有粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。,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？,SiO2 + 2OH =SiO32-+ H2O,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,硅酸钠（粘合剂）,与强碱反应生成盐和水,通常情况下较 ，不与氧气、水、一般的酸等反应，属于 氧化物。,稳定,酸性,高温,SiO2 CaO = CaSiO3,与碱性氧化物反应生成盐,(2)、不能与水反应,能否用SiO2与水反应制取硅酸(H2SiO3)
4、？,实验室保存氢氟酸，应该使用什么试剂瓶？,(3)、不与酸反应（除氢氟酸以外）,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O,因氢氟酸会腐蚀玻璃所以应保存在塑料瓶中。,想一想,这些漂亮玻璃杯图案是怎么雕刻上去的呢？,(4)、弱的氧化性,SiO2+2C = Si+2CO,高温,工业上用于制取硅,该反应有何应用？,SiO2+3C = SiC+2CO,高温,金刚砂,+4 -4,(5)、在高温下与一些碳酸盐反应,SiO2 + Na2CO3 = CO2 + Na2SiO3,高温,SiO2 + CaCO3 = CO2+ CaSiO3,高温,应用：工业上生产玻璃的主要反应,高温,高温,高温,SiO2+N
5、a2CO3 = CO2+Na2SiO3,高温,SiO2+CaCO3 = CO2+CaSiO3,高温,讨论1：,SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？,两性氧化物与酸或碱反应均生成盐和水，而SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4是气体，所以SiO2不是两性氧化物。,讨论2：,为什么SiO2和CO2的物理性质相差较大？,结构不同,三、二氧化硅的用途 由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。,沙子可以用做建筑材料,水晶、玛瑙,加工饰品,纯净的二氧化硅用来制,光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制
6、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。,光导纤维,光导纤维,光学纤维胃镜,制作石英坩埚,1、关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物，下列说法正确的是（ ） A.可溶于水，显酸性 B.化学性质不活泼 C.是酸性氧化物，不与任何酸反应 D.熔沸点较低，物理性质类似于CO2,B,2、SiO2属于酸性氧化物的理由主要是（ ） A.硅是非金属元素 B.SiO2对应的水化物是弱酸 C.SiO2能与强碱反应生成盐和水 D.SiO2不能与酸反应,C,3、指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A-D
7、选项中选择正确答案填入括号内 。 (1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（ ） (2)SiO2+2C=Si+2CO（ ） (3)SiO2+3C=SiC+2CO（ ） (4)SiO2+4HF=SiF+2H2O（ ） A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B.弱氧化性 C.酸性氧化物的通性 D.未参加氧化还原反应,C,B,D,A,D,4,D,6、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,作业： （1）课本P81 4、5、7 （2）预习：硅酸的制法及用途；硅酸盐的概念；Na2SiO3的性质及用途；无机非金属材料的制取与应用。,
