無機(jī)非金屬材料的主角-硅1

第四章

非金屬及其化合物發(fā)現(xiàn):

非金屬與人類的生存環(huán)境、生活和生產(chǎn)有何關(guān)系?

非金屬位于元素周期表的什么位置?思考：第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角

硅

1.含量：地殼中第二，為26.3%從沙灘到用戶

最外層4個電子，既不易失去也不易得到電子，主要通過共用電子對的形式形成四價的化合物。2、原子結(jié)構(gòu)一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）天然二氧化硅統(tǒng)稱硅石結(jié)晶形（石英晶體）無定形——硅藻土{水晶瑪瑙1）存在形式2）SiO2的[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)

正四面體

空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

硅氧比例：1：2沒有SiO2

分子存在，只存在硅氧原子二氧化硅的用途

由于SiO2具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能，加上SiO2在自然界的廣泛存在，因此從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用。光學(xué)纖維胃鏡

石英制品水晶制品二氧化硅的用途根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，分析：①SiO2有哪些物理性質(zhì)？②化學(xué)穩(wěn)定性如何？3）物理性質(zhì)：堅硬難熔的固體，不溶于水,純的二氧化硅晶體是無色透明的二氧化碳

二氧化硅

狀態(tài)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途SiO2—酸性氧化物，跟CO2類似

CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)不能能能氣態(tài)固態(tài)熔點(diǎn)低熔點(diǎn)高，硬度大用于人工降雨，滅火等圖4－5

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，使瓶塞和瓶口粘在一起思考：

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O4）化學(xué)性質(zhì)（1）酸性氧化物Ⅰ、與堿反應(yīng)Ⅱ、與堿性氧化物反應(yīng)SiO2＋CaO＝CaSiO3高溫（2）極弱氧化性（高溫下被Ｃ還原）SiO2＋2C＝Si＋2CO↑高溫工業(yè)上用此反應(yīng)制備粗硅，這就實現(xiàn)了“從沙灘到用戶”?。?）特性(與氫氟酸反應(yīng))SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF來刻蝕玻璃。

2、硅酸[實驗4－1]：在試管中加入1ml飽和Na2SiO3溶液，再滴入1～2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象。現(xiàn)象：紅色褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成結(jié)論：Na2SiO3溶液呈堿性，H2SiO3是一種膠體，濃度增大聚集成凝膠。

（1）實驗室制取方法（強(qiáng)酸制弱酸）：

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl

H2SiO3分子大小在膠體范圍，逐漸聚合而形成硅酸溶膠（能流動），當(dāng)硅酸的濃度較大時，就會形成硅酸凝膠（不能流動），硅酸凝膠經(jīng)過干燥脫水就形成硅膠。硅膠的用途：干燥劑（吸水），吸附劑（多孔），催化劑的載體。（2）性質(zhì)弱酸性（酸性比碳酸弱），溶解度很小思考：如何通過實驗證明硅酸酸性比碳酸弱？（用化學(xué)方程式表示）Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+H2O總結(jié):一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）1）存在形式2）SiO2的[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)