1、PAGE PAGE - 4 -用心 愛心 專心 第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅知識梳理在地殼里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以 態(tài)存在。硅元素位于元素周期表中的第周期，族：其原子結構示意圖：。一、二氧化硅及硅酸1、二氧化硅(1)物理性質:二氧化硅廣泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔點、硬度。水晶、石英是二氧化硅晶體。(2)結構:二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子構成的，晶體中硅原子和氧原于的個數(shù)比為，Si02晶體的平面結構圖：(3)二氧化硅出化學性質酸性氧化物的性質:Si02是酸性氧化物，是 的酸酑，于水。常溫下Si02與NaO

2、H溶液反應得到硅酸鈉(Na2SiO3)，反應的化學方程式為：。 高溫下Si02能和堿性氧化物(如CaO)反應生成硅酸鹽，反應的化學方程式為：。常溫下，SiO2能與氫氟酸(HF)反應，此反應常用于刻蝕玻璃，反應的化學方程式為：。二氧化硅的弱氧化性:Si02高溫下與C作用可制取粗硅，反應的化學方程式為：。(4)二氧化硅的用途 :Si02是制造光導纖維的主要原料。Si02常被用來制造石英表中的壓電材料(3)Si02用于制造各種玻璃制品。思考:(1)實驗室為什么不用帶玻璃塞的試劑瓶盛放NaOH溶液?應用什么樣的塞子?(2)Si02不溶于水，如何由Si02制取H2SiO3?2、硅酸(1)硅酸(H2Si0

3、3)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性。(2)硅酸鈉(Na2Si03): Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，常用作黏合劑。往Na2SiO3溶液中通人CO2，能制得硅酸，反應的化學方程式：。二、硅酸鹽1、硅酸鹽制品性質穩(wěn)定、熔點較高，大都難溶于水，(1)硅酸鹽的組成比較復雜，常用氧化物的形式表示。表示順序為：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸鈉(Na2Si03)改寫為氧化物形式為：；鈉長石： (NaAlSi308)改寫為氧化物形式為。(2)玻璃生產(chǎn)原料：。生產(chǎn)設備：。生產(chǎn)過程：把原料粉碎并按適當比例混合后，放人玻璃熔爐中加熱、熔化，冷卻后得到普通玻璃。主要的化學反應有：。

4、主要成分：普通玻璃是Na2Si03、CaSi03和SiO2在一起的混合物。 (3)水泥：水泥是重要的建筑材料，其主要成分是，水泥具有性。 (4)陶瓷：陶瓷材料是人類應用最早的硅酸鹽材料，高溫結構陶瓷，如氮化硅(Si3N4)陶瓷，碳化硅(SiC)陶瓷等。生物陶瓷：如氧化鋁陶瓷(A1203)，氧化鋯陶瓷(Zr02) 等；三、硅單質1、硅的物理性質單質硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是色、有光澤、脆而硬的固體，是良好的材料。2硅的化學性質(1)常溫下硅的化學性質穩(wěn)定，但能和氟(HF)、強堿(NaOH)發(fā)生反應。硅和氟氣反應生成四氟化硅氣體，化學方程式為：。硅和氫氟酸反應生成四氟化硅，放出學方程式為：

5、。 硅與NaOH溶液作用生成硅酸鈉，反應的化學方程式為：。(2)在加熱條件下，硅能和某些非金屬單質發(fā)生反應。硅與氧氣在加熱時反應生成二氧化硅程式為：。 硅和C12在加熱條件下反應生成四氯的化學方程式為：。3硅的制?。鹤匀唤缰袥]有游離態(tài)的硅，常見的化合態(tài)的硅有和等。工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質的粗硅。反應的化學方程式：。在該反應中，氧化荊是，還原劑。4硅主要的用途：硅可以用來制造、等。四、小結：比較SiO2、CO2在物理化學性質上異同。二氧化碳二氧化硅狀態(tài)溶解性與NaOH反應與酸反應(HF)CO2通入水玻璃SiO2與Na2CO3高溫下反應疑難點撥一、 硅及其化合物的有哪些特

6、性？1.Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2+2C=Si+2CO2.非金屬與堿反應一般無氫氣放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H23.非金屬單質一般不與無氧酸反應 ，但Si可以與HF作用：Si+4HF=SiF4+2H24.非金屬單質一般為非導體，但Si可以作為半導體。5.SiO2是硅酸的酸酐，但不溶于水，不能直接與水作用生成硅酸。6.非金屬的氧化物的熔點一般較低，但二氧化硅的熔點很高，原因是它為原子晶體。7.酸性氧化物一般不與酸反應，但SiO2可以與HF酸作用： SiO2+4HF=SiF4+2H2O8.硅酸不溶于水。三、玻璃瓶塞會跟NaOH等堿性

7、溶液反應，為什么NaOH溶液還能用玻璃瓶盛裝？四、二氧化硅與碳酸鈉和碳酸鈣反應的原因？二、怎樣用氧化物來表示硅酸鹽？氧化物的順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水，氧化物前系數(shù)的確定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。注意事項：氧化物之間用“”隔開；系數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)應化為整數(shù)。如：正長石KAlSi3O8要寫成K2OAl2O36SiO2形式。典例剖析【例1】向下列物質的濃溶液中緩慢地通入過量CO2氣體，整個過程中無明顯現(xiàn)象的是 A水玻璃 B苯酚鈉 C漂白粉 D飽和碳酸鈉 E氯化鈣【例2】將足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質的量（n）

8、和通入CO2體積（y）的關系正確的是A B C D【例3】Fe3O4若看作“混合氧化物”時可寫成FeOFe2O3，若看作一種鹽時又可寫成Fe(FeO2)2根據(jù)化合價規(guī)則和這種書寫方法，Pb3O4可以分別寫成_和_。【例4】草酸晶體與濃硫酸共熱可制得CO，其化學方程式如下：H2C2O4 CO+CO2+H2O，現(xiàn)利用該反應制取CO氣體，要求：a驗證CO還原性及其氧化產(chǎn)物。b剩余氣體CO不能排入大氣中，并回答有關問題：（1）試從圖中選用幾種裝置（有些可重復使用）連接成一套實驗裝置，所選用的裝置及連接順序為 。（2）用簡潔的文字說明所選的裝置，如何達到上述兩要求：a ；b 。（3）在裝置C中的化學反應方程式為