硅酸鹽和硅酸

1、無機(jī)非金屬材料的主角無機(jī)非金屬材料的主角硅硅硅在地殼中的含量硅在地殼中的含量硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖v硅與氧的結(jié)合能力硅與氧的結(jié)合能力比碳強(qiáng)比碳強(qiáng)，是一種，是一種親親氧氧元素。硅主要以熔點(diǎn)很高的元素。硅主要以熔點(diǎn)很高的氧化物氧化物及硅酸鹽及硅酸鹽的形式存在。的形式存在。硅和碳與氧結(jié)合能硅和碳與氧結(jié)合能力的強(qiáng)弱？力的強(qiáng)弱？一、單質(zhì)一、單質(zhì)硅硅1.1.種類種類 單質(zhì)硅有單質(zhì)硅有晶體和無定形晶體和無定形兩類；晶體硅的結(jié)兩類；晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似。構(gòu)與金剛石類似。2.2.硅的物理性質(zhì)硅的物理性質(zhì) 晶體硅是有晶體硅是有金屬光澤金屬光澤的的灰黑色灰黑色固體，熔固體，熔點(diǎn)點(diǎn)高高、硬度、硬度大

2、大、有、有導(dǎo)電性導(dǎo)電性，是良好的，是良好的半導(dǎo)體半導(dǎo)體材料。材料。一、單質(zhì)一、單質(zhì)硅硅4.4.硅的用途硅的用途（1 1）半導(dǎo)體材料，如硅芯片等。）半導(dǎo)體材料，如硅芯片等。（2 2）新型能源，如光電池等。）新型能源，如光電池等。3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 常溫下穩(wěn)定，但能與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。常溫下穩(wěn)定，但能與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。二、二氧化硅二、二氧化硅硅石硅石( (天然天然SiOSiO2 2) )結(jié)晶形結(jié)晶形無定形無定形( (石英晶體石英晶體) )水晶水晶瑪瑙瑪瑙1 1、分類、分類水水 晶晶瑪瑪 瑙瑙二、二氧化硅二、二氧化硅1 1、分類、分類2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)思考：根據(jù)思考：根據(jù)SiOSiO

3、2 2的存在和應(yīng)用，分析以下問題：的存在和應(yīng)用，分析以下問題： SiO SiO2 2具有哪些物理性質(zhì)具有哪些物理性質(zhì) SiO SiO2 2化學(xué)穩(wěn)定性如何化學(xué)穩(wěn)定性如何硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水很穩(wěn)定很穩(wěn)定二、二氧化硅二、二氧化硅1 1、分類、分類2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì) 請根據(jù)請根據(jù)CO2與與H2O、CaO、Na2O、NaOH反應(yīng)的反應(yīng)的化學(xué)方程式完成下列方程式?；瘜W(xué)方程式完成下列方程式。 SiO SiO2 2+ H+ H2 2O=O= SiO SiO2 2+ CaO=+ CaO= SiO SiO2 2+ Na+ Na2 2O=O= SiO S

4、iO2 2+ NaOH=+ NaOH=與堿性氧化物與堿性氧化物與堿與堿生成鹽和水生成鹽和水酸性氧化物酸性氧化物二、二氧化硅二、二氧化硅1 1、分類、分類2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1 1）酸性氧化物）酸性氧化物為什么實(shí)驗(yàn)室里盛放堿液的試劑瓶用為什么實(shí)驗(yàn)室里盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不能用玻璃塞？橡皮塞而不能用玻璃塞？思考思考：如何區(qū)分未貼標(biāo)簽的鹽酸和：如何區(qū)分未貼標(biāo)簽的鹽酸和 NaOH溶液？溶液？二、二氧化硅二、二氧化硅1 1、分類、分類2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1 1）酸性氧化物）酸性氧化物（2 2）特殊性：與氫氟酸反應(yīng)（）特殊性：與氫氟

5、酸反應(yīng)（HFHF）4HF+SiO2=SiF4+2H2O思考：思考：SiOSiO2 2是兩性氧化物么？是兩性氧化物么？三、硅酸（三、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）1 1、制備：、制備：硅酸鹽硅酸鹽+其它酸其它酸實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷結(jié)論推斷結(jié)論在試管中加入在試管中加入2ml飽和飽和Na2SiO3溶液，滴入溶液，滴入12滴酚酞溶液滴酚酞溶液再用膠頭滴管逐再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至邊加邊振蕩，至 溶液顏色變淺并溶液顏色變淺并接近消失時(shí)停止接近消失時(shí)停止溶液顏色由溶液顏色由無色變成無色變成紅紅色色溶液顏色由溶液顏色由 紅紅色逐漸變色逐漸變成成 無色無

6、色，最，最后出現(xiàn)后出現(xiàn)無色無色透明凝膠透明凝膠NaNa2 2SiOSiO3 3溶液呈溶液呈堿堿性性酸性強(qiáng)弱：酸性強(qiáng)弱：鹽酸鹽酸 硅酸硅酸NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=+2HCl=H H2 2SiOSiO3 3( (膠體膠體)+2NaCl)+2NaCl強(qiáng)酸制弱酸強(qiáng)酸制弱酸三、硅酸（三、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）1 1、制備：、制備：硅酸鹽硅酸鹽+其它酸其它酸酸性：硅酸碳酸酸性：硅酸碳酸強(qiáng)酸制弱酸強(qiáng)酸制弱酸NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2SiOSiO3 3（膠體）（膠體）+2NaCl+2NaClNaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO

7、2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 3（膠體）（膠體）+Na+Na2 2COCO3 32 2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)H H2 2SiOSiO3 3+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2O OH H2 2SiOSiO3 3=SiO=SiO2 2+H+H2 2O O 酸性：酸性： 不穩(wěn)定性：不穩(wěn)定性：3 3、用途、用途 硅膠是硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到的，可作干燥硅膠是硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到的，可作干燥劑和催化劑載體。劑和催化劑載體。H H2 2SiOSiO3 3膠體膠體硅酸凝膠硅酸凝膠硅酸干凝膠硅酸干凝膠“硅膠硅膠”（一）（一）二氧化硅二氧化

8、硅物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì):用途：用途： （二）硅酸（二）硅酸制備制備: : 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì):用途：用途：一、二氧化硅一、二氧化硅(SiO2)和硅酸（和硅酸（H2SiO3）光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維，石英玻璃等石英玻璃等酸性氧化物酸性氧化物 / 無色透明、難溶于水無色透明、難溶于水熔點(diǎn)、硬度、水溶性熔點(diǎn)、硬度、水溶性酸性、不穩(wěn)定性酸性、不穩(wěn)定性硅酸鹽硅酸鹽 + 酸酸干燥劑和催化劑載體等干燥劑和催化劑載體等特性：與特性：與HF小結(jié)小結(jié)1地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是（不具有的性質(zhì)是（ ）A熔點(diǎn)很高

9、熔點(diǎn)很高 B與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸C堅(jiān)硬堅(jiān)硬 D可與燒堿反應(yīng)生成鹽可與燒堿反應(yīng)生成鹽 2下列物質(zhì)中，主要成分不是下列物質(zhì)中，主要成分不是SiO2的是（的是（ ）A金剛砂金剛砂 B瑪瑙瑪瑙 C水晶水晶 D石英石英BA課堂練習(xí)課堂練習(xí)3要除去要除去SiO2中混有的少量中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑雜質(zhì)，最適宜的試劑是（是（ ）A純堿溶液純堿溶液 B鹽酸鹽酸 C氫氟酸氫氟酸 D苛性鈉溶液苛性鈉溶液B4下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A自然界存在大量單質(zhì)硅自然界存在大量單質(zhì)硅BSiO2 與任何酸都不起反應(yīng)與任何酸都不起反應(yīng) C光導(dǎo)纖維被廣泛應(yīng)用于能量傳輸和信息傳輸光導(dǎo)纖維被廣泛應(yīng)用于能量傳輸和信息傳輸DSiO2 的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與很多物質(zhì)