1、Si,最外层电子数是4,碳也是。,思考2:碳、硅原子主要显几价?,正四价(+4价),思考1:硅原子最外层电子数是多少?我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同?,活动一:,SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为 的比例组成的 结构的晶体。每个硅原子周围结合 个O原子,每个O周围结合 个Si原子。,1:2,正四面体,4,2,3、物理性质,熔点 ;硬度 ;溶解性: 溶于水。,高,大,难,根据SiO2的存在分析:SiO2有哪些物理性质?,思考与交流:,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。,认识与了解,光学纤维胃镜,用光
2、导纤维做手术,不用开刀。,二氧化硅的用途,认识与了解,4、SiO2的化学性质(很不活泼),高温,(1)具有酸性氧化物的通性,SiO2 CaO =,CaSiO3,与强碱反应生成盐和水,SiO2 2NaOH =,Na2SiO3 H2O 硅酸钠,与碱性氧化物反应生成盐,(有粘性),(2) 不能与水反应,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?,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。,想一想,(3)特性:只能与酸中的氢氟酸HF反应,SiF42H2O,此反应常用于雕刻玻璃,SiO2既可与碱
3、反应,也能与氢氟酸反应, SiO2是不是两性氧化物 ?,想一想,SiO2 4HF =,(4)弱氧化性,(用于工业制粗硅,这就是“从沙滩到用户”),二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反应也不溶于水,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,固 态,熔沸点低,气 态,熔沸点高、硬度大,SiO2 4HF=SiF4 2H2O,人工降雨,灭火等,装饰、石英坩埚、光纤等,高温,SiO2+CaO = CaSiO3,CO2H2OH2CO3 ,但是SiO2不能与水
4、直接化合成H2SiO3 ,那怎样制备H2SiO3呢?,思考:,探究实验4-1,实验探究,二、硅酸,制法由于SiO2不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。 原理:强酸制弱酸。,SiO32- + 2H+ = H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3,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;,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。,实验探究,与强碱发生中和反应H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O,用H2CO3也可制得H2SiO3 ,可证明H2S
5、iO3 的酸性比H2CO3弱。,Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3,3、硅酸化学性质,(1)弱酸性,硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶,称为“硅胶”,具有很强的吸水性,常常用做干燥剂或催化剂的载体。,用途,合作探究,例题,课堂小结,硅酸盐结构复杂、种类繁多,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。例如:,Na2SiO3 : Na2O SiO2 CaSiO3 : CaO SiO2,3、硅酸盐组成的表示,要领:各元素写成相应的氧化物,化合价不变,元素守恒 格式:金属氧化物二氧化硅水(各氧化物前系数为最简整数比) 顺序:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO
6、2H2O,化合价低的金属氧化物放在前面。,硅酸盐的盐氧化物法书写规律,用氧化物形式表示下列硅酸盐: 1.蛇纹石:H4Mg3Si2O9 2.钙长石:CaAl2SiO6 3.石棉:CaMg3Si4O12 4.长石:KAlSi3O8 5.普通玻璃:CaNa2Si6O14,1、3MgO2SiO22H2O 2、CaOAl2O3SiO2 3、CaO3MgO4SiO2 4、K2OAl2O36SiO2 5、CaONa2O6SiO2,二、硅酸盐,结构复杂,大多数不溶于水,化学性质很稳定。,2.硅酸钠(Na2SiO3), 其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。,1.是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。,实验4-2(硅酸钠的耐热性),当水分蒸发后燃烧,当水分蒸发后不易燃烧,用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火,制备木材防火剂的原料,3.硅酸盐的化学性质(1)有很强的热稳定性,能耐高温。(2)硅酸盐易与酸反应,Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 ,无机非金属材料,硅酸盐产品,陶瓷,水泥,玻璃,3. 硅酸盐产品,享有盛誉的中国古代陶瓷,合作探究,例题,课堂小结,