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一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅 晶體空間結(jié)構(gòu) 化學(xué)性質(zhì) 2、硅酸二、硅酸鹽三、硅單質(zhì)在地殼中硅的含量為26.3%，僅次于氧。硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼大部分的巖石、沙子和土壤，約占地殼質(zhì)量的90%以上。在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主要角色。錦繡中華一、二氧化硅和硅酸閱讀、思考： 地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的_%，存在形態(tài)有_和_兩大類，統(tǒng)稱_。1、二氧化硅(SiO2)12結(jié)晶形無定形硅石石英水晶瑪瑙二氧化硅的晶體空間結(jié)構(gòu)二氧化硅的用途光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀二氧化硅的用途制晶體硅石英坩堝光導(dǎo)纖維石英手表光學(xué)儀器耐

2、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(jiān)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)定二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)SiO2 + 4HFSiF4 + 2H2O可以與氫氟酸反應(yīng)，放出氣體與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)SiO2 CaO CaSiO3高溫SiO2 2NaOHNa2SiO3H2O與鹽反應(yīng)SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2 思考、討論：、i原子結(jié)構(gòu)相似，形成的氧化物CO2、SiO2性質(zhì)卻有很大的差別，為什么呢？

3、CSi二氧化碳 二氧化硅 狀 態(tài)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與水與堿與堿性氧化物與酸 用 途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+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性質(zhì)及用途比較SiO2CaO=CaSiO3高溫探究實(shí)驗(yàn)4-1取3-5 mL硅酸鈉溶液1-2滴酚酞稀鹽酸先后2、硅酸現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式離子方程式SiO32- + 2H+ = H2SiO3Na2SiO3 + 2H

4、Cl = 2NaCl + H2SiO3a、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(shí)有白色膠狀沉淀產(chǎn)生探究實(shí)驗(yàn)2取3-5 mL硅酸鈉溶液CO2現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式通入CO2后溶液由紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀沉淀產(chǎn)生可溶性硅酸鹽與CO2反應(yīng)生成不溶于水的硅酸Na2SiO3 + CO2+H2O = Na2CO3 + H2SiO3性質(zhì)：不溶于水、不穩(wěn)定、極弱酸(酸性比碳酸還弱）制法：SiO32- + 2H+= H2SiO3SiO32- + H2O

5、+CO2 =H2SiO3+ CO32-H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O小結(jié)H2SiO3=SiO2+H2O 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凝膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。用途二、硅酸鹽硅酸鹽的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，一般都不溶于水。 1、 硅酸鈉（Na2SiO3） 能溶于水，其水溶液俗稱為水玻璃，可制備硅膠、木材防火劑等。2、硅酸鹽組成表示硅酸鈉（Na2SiO3) 鎂橄欖石（Mg2SiO4）鈣沸石 Ca(Al2Si3O10) 3H2O活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物SiO2H2ONa2O SiO22MgO SiO2CaO Al2O3 3SiO23H2O將白云母

6、KAl3Si3O9(OH)4改寫成氧化物形式練習(xí) K2O3Al2O36SiO24H2O無機(jī)非金屬材料硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷水泥玻璃閱讀教材78 頁水泥玻璃陶瓷主要原料設(shè)備原理主要成分物質(zhì)類別3、水泥、玻璃、陶瓷的比較石灰石黏土石灰石、純堿石英黏土回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷爐復(fù)雜的物理化學(xué)變化成分復(fù)雜混合物混合物Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 +CO2CaCO3+ SiO2 = CaSiO3 + CO2復(fù)雜的物理化學(xué)變化3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3混合物硅酸鹽產(chǎn)品具有特殊功能的含硅物質(zhì) 1、碳化硅（SiC俗稱金剛砂），具有金剛石的結(jié)構(gòu)。硬

7、度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。 2、硅 鋼（鐵合金） 導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯3、硅橡膠4、分子篩新型無機(jī)非金屬材料：新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等科學(xué)視野結(jié)構(gòu)陶瓷科學(xué)視野科學(xué)視野用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷做的發(fā)動機(jī)葉片生物陶瓷科學(xué)視野三、硅單質(zhì)1、存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。2、物理性質(zhì)：晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)(1410)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。3、化學(xué)性質(zhì)：常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。Si + O2 = SiO24、制法SiO2 + 2C = Si + 2CO高溫硅單質(zhì)5.用途 晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間,是良好的半導(dǎo)體材料，硅是信息

8、技術(shù)的關(guān)鍵材料。硅太陽能電池電腦的中央處理器（CPU） 1、物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于強(qiáng)酸中，但能與純堿在熔融時(shí)反應(yīng)生成化合物B，同時(shí)放出氣體C；把氣體C通入B的溶液中，得化合物D；將D加熱又重新得到化合物A。 A、B、C、D的化學(xué)式是：A_B_C_D_ 寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。2、已知某硅酸鹽可表示為Mga(Si4O10)(OH) b（其中a 、b均為正整數(shù)）。回答下列問題：（1）a與b應(yīng)滿足的關(guān)系 （填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）。（2）a能否等于2 （填“能”或“不能”）（3）分別寫出a=4 和 b=6時(shí)硅酸鹽的表達(dá)式 （都以氧化物的形式表示）。 （1）2a=b+4 （2）不能 （3）4MgO4SiO22H2O；5MgO4SiO23H2OC能力提升 9漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記 載。20世紀(jì)80年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究時(shí)，偶