二氧化硅和硅酸

1、,第四章　非金屬及其化合物,第一節(jié)　無機(jī)非金屬材料的主角－－－－硅,第1課時: 二氧化硅和硅酸,錦繡中華,二氧化硅、硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。,構(gòu)成巖石和礦物的基本元素是硅,SiO2不僅存在自己的晶體,而且也存在于所有硅酸鹽礦石中，是構(gòu)成多姿多彩的硅酸鹽世界的基本骨架,硅的分布與存在：,存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)；分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。,思考1：硅原子最外層電子數(shù)是

2、多少？我們很熟悉的哪種元素最外層電子數(shù)與它相同？,Si,最外層電子數(shù)是4，碳也是。,思考2：碳、硅原子主要顯幾價？,正四價（+4價）,,首先回憶碳的相關(guān)知識：,存在：,性質(zhì)： 酸性氧化物 弱酸,一、二氧化硅（SiO2）,1、二氧化硅的存在及分類：,二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。是一種堅硬難熔的固體。,天然的二氧化硅也叫硅石,石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅.,二氧化硅(SiO2)無定形態(tài)

3、,二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。是一種堅硬難熔的固體。,硅石,硅礦山,石英,水晶,純凈的SiO2晶體叫做水晶。,瑪瑙,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹腟iO2叫瑪瑙,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,,,180º,,109º28´,,Si,,o,,共價鍵,2、 SiO2結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),Si：O = 1:2,3、二氧化硅的用途：,光學(xué)纖維胃鏡,用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀,水晶飾品,二氧化硅的用途小結(jié)：

4、,制晶體硅,石英坩堝,光導(dǎo)纖維,石英手表,光學(xué)儀器,耐磨器皿,SiO2,精密儀器軸承,思考與交流：請同學(xué)們思考P76的問題并和前后左右的同學(xué)進(jìn)行交流。,SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？請將你的認(rèn)識寫在下面橫線上，物理性質(zhì)：_____________________化學(xué)穩(wěn)定性：___________________,堅硬難熔的固體，熔沸點(diǎn)比較高，不溶于水，硬度比較大。,常溫下非常穩(wěn)

5、定,4、性質(zhì)：,1).物理性質(zhì):,堅硬難熔的固體，不溶于水，熔、沸點(diǎn)高。,2).化學(xué)性質(zhì):,a、與氫氟酸反應(yīng)：,SiO2 + 4HF =SiF4↑ + 2H2O,b、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：,SiO2+2NaOH ==Na2SiO3+ H2O,c、與堿性氧化物反應(yīng)：,注意保存,,,d、氧化性：,實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？,防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘

6、在一起。,P76 圖4—6 裝有NaOH的試劑瓶；,,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,CO2+CaO=CaCO3,不反應(yīng),SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O,,,,,固 態(tài),熔沸點(diǎn)低,氣 態(tài),,熔沸點(diǎn)高、硬度大,,——,,SiO2 ＋ 4HF=SiF4↑＋ 2H2O,人工降雨，滅火等,裝飾、石英坩堝、光纖等,二氧化碳和二氧化硅的物理化學(xué)性

7、質(zhì)及用途比較：,,,SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓,,Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓,a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠，d、靜置則形成硅酸沉淀。,滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生,【實驗4-1】P76 試管中取3～5 mL Na2SiO3溶液，滴入1～2滴

8、酚酞，逐滴加入稀HCl，邊加邊振蕩，至紅色變淺并接近消失時停止。靜置，觀察現(xiàn)象。,二、硅酸（H2SiO3),（1）制?。?Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,白色膠狀,強(qiáng)酸制弱酸,（2）性質(zhì)：,,① 白色膠狀，難溶,② 弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3） 不能使指示劑變色,③ 脫水形成硅膠,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,（用作干燥劑）,原理,思考：二氧化硅不

9、溶于水，如何由二氧化硅制取硅酸？,生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。,（3）用途：,1、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的是（ ）A、溶解性：CO2 H2CO3C、熔點(diǎn)：SiO2 > CO2（干冰） D、硬度： SiO2 <CO22、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（ ）A、純堿溶液 B、鹽酸

10、 C、硫酸 D、氫氧化鈉溶液,【課堂練習(xí)】,D,C,謝謝,【作業(yè)】P 80～81 3、4、5、7、8、9,課堂回顧練習(xí):,1、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的是（ ）A.溶解性：CO2 H2CO3C.熔點(diǎn)：SiO2 > CO2（干冰） D.硬度： SiO2 <CO22、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是( )A.燒堿溶液 B.濃硫酸

11、 C.氫氟酸 D.碳酸鈉溶液3、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（ ）A.純堿溶液 B 鹽酸 C 硫酸 D 苛性鈉溶液,C,C,B,5、下列物質(zhì)中, 能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放的是( ) A、濃硫酸 B、氫氧化鉀 C、氫氟酸 D、燒堿,A,