第四章-第一節(jié)-硅(課時(shí)2)

第四章-第一節(jié)-硅(課時(shí)2)第一頁，共17頁。

1、了解硅酸、硅酸鹽的主要性質(zhì)和用途，學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)性質(zhì)的方法。2、了解材料發(fā)展的歷史與前景，認(rèn)識化學(xué)在材料科學(xué)中的重要地位，培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

重點(diǎn)：硅酸、硅酸鹽的主要性質(zhì)和用途難點(diǎn)：硅酸鹽的組成學(xué)習(xí)目標(biāo)：第一頁第二頁，共17頁。二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點(diǎn)二氧化硅和二氧化碳的比較CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個(gè)數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高第二頁第三頁，共17頁。二氧化碳二氧化硅穩(wěn)定性與水反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與HF反應(yīng)高溫穩(wěn)定很穩(wěn)定CO2+H2O=H2CO3不反應(yīng)CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化學(xué)性質(zhì)第三頁第四頁，共17頁。2、硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對應(yīng)水化物（SiO2

是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。（1）制法——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)：現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入酚酞后溶液變?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。實(shí)驗(yàn)4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓第四頁第五頁，共17頁。（2）酸性太弱，只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O（3）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解用H2CO3可制得H2SiO3，可證明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓?H2SiO3==H2O+SiO2第五頁第六頁，共17頁。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為硅膠。硅膠多孔，吸附水分的能力強(qiáng)，常用作干燥劑和催化劑的載體應(yīng)用：第六頁第七頁，共17頁。3、硅酸鈉（Na2SiO3），俗名叫泡花堿，白色固體，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定1、由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。二、硅酸鹽實(shí)驗(yàn)4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論先變干，后燃燒僅變干，不燃燒Na2SiO3溶液可作木材、紙張的防火劑

水玻璃是無色粘稠的液體，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強(qiáng)。可用作肥皂填料，木材、織物的防腐劑和防火劑，建筑、紙張的黏膠劑。第七頁第八頁，共17頁。（2）氧化物化學(xué)式法：金屬氧化物（低價(jià)?高價(jià)）?二氧化硅?水（1）鹽化學(xué)式法：如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3等4、硅酸鹽組成的表示方法：滑石：3MgO?4SiO2?H2O云母：K2O?3Al2O3?6SiO2?2H2O沸石：Na2O?Al2O3?3SiO2?2H2O石棉：3MgO?CaO?4SiO2高嶺石（黏土）：Al2O3?2SiO2?2H2O如：能表示成鹽的形式嗎？第八頁第九頁，共17頁。5、土壤膠體的形成、特點(diǎn)和應(yīng)用：（閱讀上段P.77科學(xué)視野）6、重要的無機(jī)非金屬材料：（1）傳統(tǒng)硅酸鹽材料：陶瓷、玻璃、水泥（2）新型無機(jī)非金屬材料：新型陶瓷、光導(dǎo)纖維……閱讀P.79[科學(xué)視野]第九頁第十頁，共17頁。1、晶體結(jié)構(gòu)三、硅單質(zhì)硅單質(zhì)有晶體和無定形兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，都是具有正四面體結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。第十頁第十一頁，共17頁。硅單質(zhì)第十一頁第十二頁，共17頁。硅的晶體結(jié)構(gòu)類似于金剛石第十二頁第十三頁，共17頁。金剛石和石墨晶體結(jié)構(gòu)圖金剛石晶體結(jié)構(gòu)圖石墨晶體結(jié)構(gòu)圖第十三頁第十四頁，共17頁。硅的性質(zhì)2、硅單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。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。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑物理性質(zhì)原因第十四頁第十五頁，共17頁。3、硅的化學(xué)性質(zhì)

常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)反應(yīng).Si+2F2＝SiF4在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。Si＋O2==SiO2Si+2Cl2