第四章非金屬及其化合物當前1頁，總共41頁。無機非金屬材料的主角——硅二氧化硅和硅酸當前2頁，總共41頁。

我們生存的地球，組成它堅硬的地殼的物質有哪些？——巖石、沙子、土壤的主要成分是硅的氧化物及硅酸鹽。巖石、沙子、土壤當前3頁，總共41頁。一、硅在地殼中的含量

2.自然界硅元素主要存在于:巖石、沙子和土壤1.地殼中的含量:僅次于氧，排在第二位.當前4頁，總共41頁。硅在元素周期表中的位置研究硅元素可別忘了我當前5頁，總共41頁。碳和硅的比較原子結構相似點不同點最外層電子數(shù)都是4個電子，原子既不容易失電子也不容易得到電子.主要形成四價(+4價)的化合物。碳是構成有機物的主要元素硅是構成巖石與許多礦物的主要元素【思考】碳、硅在自然存在形式有什么不同？當前6頁，總共41頁。硅的存在狀態(tài)碳的存在形式：3.自然界硅存在的形態(tài):硅在自然界無單質狀態(tài)

只有化合態(tài)：如硅的氧化物和硅酸鹽硅的存在形式：因為硅的親氧能力比碳更強，在自然界中總是與氧相互化合的，主要以SiO2及硅酸鹽形式存在。單質、氧化物（CO2）、碳酸鹽氧化物（SiO2）、硅酸鹽當前7頁，總共41頁。一、二氧化硅無色透明無定形(硅藻土)結晶形（石英）地球上存在的天然二氧化硅稱為（統(tǒng)稱為）硅石硅石彩色環(huán)帶或層狀水晶瑪瑙存在形態(tài)P74沙子當前8頁，總共41頁。結構——立體網(wǎng)狀結構（了解，不要求）一、二氧化硅（SiO2）[SiO4]四面體結構SiO2(化學式)立體網(wǎng)狀結構決定了

具有優(yōu)良的物理和化學性質OSi可見Si、O個數(shù)比為1：2當前9頁，總共41頁。二氧化硅的用途一、二氧化硅基本的建筑材料、裝飾品、坩堝、光導纖維等石英制品瑪瑙制品光導纖維當前10頁，總共41頁。水晶制品當前11頁，總共41頁。物理性質（硬度、熔點、水溶性）化學性質一、二氧化硅硬度大、熔點高、不溶于水1.類別：①與強堿反應生成鹽和水②與堿性氧化物反應生成鹽

SiO2+2NaOH＝Na2SiO3

(有粘性)+H2OSiO2+CaOCaSiO3

高溫酸性氧化物——具有酸性氧化物的通性當前12頁，總共41頁。一、二氧化硅此反應常用于雕刻玻璃2.特性——與氫氟酸HF反應

SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O思考：SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,能否推斷SiO2為兩性氧化物？SiO2+2C＝高溫3.在高溫下能與還原劑反應，表現(xiàn)弱氧化性Si+2CO↑SiO2雖然能與HF發(fā)生反應，但是生成的氟化硅不是鹽，而且HF是唯一能與之發(fā)生反應的酸，所以二氧化硅不屬于兩性氧化物當前13頁，總共41頁。思考與交流實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？一、二氧化硅

HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。

NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應生成粘性的Na2SiO3，使瓶塞與瓶口粘合無法打開。當前14頁，總共41頁。【小結】二氧化硅的性質

二氧化碳CO2二氧化硅SiO2

狀態(tài)氣態(tài)固態(tài)熔點、沸點很低熔點高，硬度大水溶性微溶于水不溶于水化學性質與酸——用途人工降雨，滅火，飲料裝飾、石英坩堝、光纖與水反應與堿性氧化物反應與堿反應CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不能能與強堿反應能與氫氟酸反應高溫SiO2＋CaO=CaSiO3當前15頁，總共41頁。練習下列敘述正確的是（）A.自然界中，硅主要以有游離態(tài)的形式存在B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化學性質活潑，能跟強酸或強堿的溶液發(fā)生化學反應D.自然界中的二氧化硅都存在于石英中在一定條件下，①焦炭②水③氧化鈣④氫氟酸⑤鹽酸⑥氫氧化鉀⑦氯化亞鐵⑧氮氣，不能和二氧化硅反應的是（）A.③⑤⑦⑧B.②⑤⑦⑧C.⑤⑧D.⑤BB當前16頁，總共41頁。無機非金屬材料的主角——硅硅酸、硅酸鹽當前17頁，總共41頁。二、硅酸（H2SiO3）物理性質制備提示：CO2＋H2O＝H2CO3

，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3。利用可溶性的硅酸鹽&比硅酸強的酸反應制得

H2SiO3在水中溶解度很小，是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。當前18頁，總共41頁。二、硅酸（H2SiO3）現(xiàn)象結論化學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。Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+=H2SiO3↓離子方程式當前19頁，總共41頁。二、硅酸（H2SiO3）活動與探究：硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，請設計實驗證明。把CO2通入Na2SiO3溶液中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象？提示：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↓

當前20頁，總共41頁?；瘜W性質二、硅酸（H2SiO3）（1）酸性太弱，只能與強堿發(fā)生中和反應

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O（2）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解?H2SiO3=H2O+SiO2當前21頁，總共41頁。（雙選）下列有關硅酸的說法正確的是（）

A.硅酸受熱易分解生成二氧化硅和水B.可用硅酸鈉溶液與硫酸反應制備硅酸

C.因為硅酸難溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應

D.硅膠有毒，不能用于食品干燥二、硅酸（H2SiO3）AB當前22頁，總共41頁。ThankYou!當前23頁，總共41頁。無機非金屬材料的主角——硅硅酸鹽當前24頁，總共41頁。定義性質組成表示（復雜硅酸鹽）一、硅酸鹽硅酸鹽是由硅、氧、金屬組成的化合物的總稱大多數(shù)不溶于水，化學性質穩(wěn)定當前25頁，總共41頁。Na2SiO3Na2O·SiO2

Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O金屬氧化物寫在前面,再寫SiO2

,最后寫H2O；氧化物之間用“·”隔開。要領：兩邊原子個數(shù)守恒

格式：金屬氧化物二氧化硅水

(系數(shù)出現(xiàn)分數(shù)應化為整數(shù))2)硅酸鹽的氧化物法P77資料卡片拆分原則當前26頁，總共41頁。練習：把下列式子改寫成氧化物的形式

1.蛇紋石:H4Mg3Si2O9

2.鈣長石:CaAl2SiO6

3.石棉:CaMg3Si4O12

4.長石:KAlSi3O8

5.普通玻璃:CaNa2Si6O14

6.黏土:Al2(Si2O5)(OH)43MgO·2SiO2·2H2OCaO·Al2O3·SiO2CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2Na2O·CaO·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O當前27頁，總共41頁。1、硅酸鈉（Na2SiO3）硅酸鈉（Na2SiO3),

其水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。實驗4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結論當水分蒸發(fā)后燃燒當水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火當前28頁，總共41頁?；瘜W性質1、硅酸鈉（Na2SiO3）②與鹽反應①與酸反應Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3↓+2NaCl思考：硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？當前29頁，總共41頁。2、用途以黏土為原料陶瓷當前30頁，總共41頁。2、用途普通玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得。(Na2CO3)（SiO2

）玻璃當前31頁，總共41頁。2、用途水泥以黏土和石灰石為主要原料當前32頁，總共41頁。具有特殊功能的含硅物質硅鋼（鐵合金）導磁性良好，用作變壓器鐵芯碳化硅（SiC俗稱金剛砂），具有金剛石的結構。硬度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。當前33頁，總共41頁。人造骨生物陶瓷具有特殊功能的含硅物質當前34頁，總共41頁。二、硅單質灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，是重要的半導體材料。當前35頁，總共41頁。硅單質是從它的氧化物中提取出來的，主要化學反應如下：①2C(焦炭)+SiO2(石英砂)=Si(粗硅)+2CO↑粗硅轉變?yōu)榧児瑁ǔＳ梅椒ǎ孩赟i(粗)+2Cl2=SiCl4；③SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl高溫△高溫二、硅單質制備P819當前36頁，總共41頁。根據(jù)以上反應，回答下列問題：（1）在制取粗硅的反應中，焦炭的作用是___________________________。（2）在由粗硅制取純硅的反應中，反應②屬于______________反應（填四種基本反應類型）；反應③屬于_______________反應（填四種基本反應類型）；H2的作用是____________。二、硅單質還原劑氧化還原/化合氧化還原/置換

還原劑當前37頁，總共41頁。二、硅單質化學性質（了解）Si＋O2SiO2②在高溫條件下,單質硅能與O2和Cl2等非金屬單質反應。①常溫下化學性質不活潑，只能跟F2、HF和NaOH

溶液反應。Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑當前38頁，總共41頁。練習有下列物品或設備：①陶瓷餐具②磚瓦③水泥路橋④門窗玻璃⑤水晶鏡片⑥石英鐘表⑦瑪瑙手鐲⑧硅太陽能電池⑨石英光導纖維⑩計算機芯片（1）用到硅單質的是___________________（2）所用材料為SiO2或要用到SiO2的是