1、硅元素(silicon)在地壳中的含量,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。,豪门二杰-碳、硅,碳-统治了有机界:碳是构成有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界:硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,Si,碳、硅原子最外层电子数是4,C,资料卡片: 在25和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。,硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在氧化气氛包围的地球上,硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。
2、,思考:阅读资料卡片,比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式?,?,游离态和化合态,化合态,熔点高、硬度大,硬度小,电的良导体,熔点高、硬度大,金刚石,石墨,半导体,还原剂,讨论:阅读课本P74-75页试画出由硅石开始的树状分类图。,硅石,结晶形(石英),无定形(硅藻土),水晶,玛瑙,水晶,玛瑙,二、二氧化硅(silicon dioxide),二、二氧化硅(silicon dioxide),请根据SiO2的存在和应用思考:,二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的?,二氧化硅的晶体结构示意图,可见Si、O个数比为,SiO2,1:2,Si,
3、O,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道为什么吗?,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起,3.SiO2的化学性质:很稳定,不活泼,(2)与氢氟酸反应(特性),(1)是酸性氧化物(和CO2比较),SiO2 + CaO = CaSiO3,SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O,高温,你知道吗?如何在玻璃上雕刻?这门工艺和我们化学有什么深厚的合作关系?,SiO2 + H2O,与其它酸不反应(H2SO4、HNO3、HCl),试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 硝酸银晶体 氢氟酸 浓硫酸,试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 细口橡皮
4、塞 棕色广口瓶 细口塑料瓶,实验室有五种试剂,根据它们各自的性质,必须选择适当的试剂瓶盛放,请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。,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(玛瑙、石英、水晶,沙子等),因此从古到今都被人类广泛地应用着。,、二氧化硅的用途:制光导纤维,水 晶 制 品,石 英 制 品,玛 瑙 制 品,酸性,立体网状,三、硅酸(H2SiO3),实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。,滴入酚酞溶液呈红色,,Na2SiO3溶液呈碱性,问题研究1:怎样由石英(SiO2)制取硅酸?,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3
5、,问题研究1:怎样由石英(SiO2)制取硅酸?,硅酸难溶于水,滴入盐酸有白色胶状沉淀产生,已知硅酸酸性比碳酸弱,请你描述将CO2通入到饱和的Na2SiO3溶液中产生的现象并写出有关化学反应方程式。,问题研究2:,现象:硅酸凝胶生成。,方程式:,Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3,Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3 +2NaHCO3,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶,称为“硅胶”。,用途:,硅胶多孔,吸附水份能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。,H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O,Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3,难,干燥剂、催化剂,硅、氧和金属,水玻璃,Na2OSiO2,CaO3MgO4SiO2,石灰石、黏土,纯碱、石灰石、石英,黏土,水泥回转窑,玻璃窑,碳化硅,导磁,良好的弹性,吸附剂,催化剂,课时作业(十),