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1、硅元素在地壳中的含量,硅26.30%,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。,画出硅的原子结构示意图,分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。,硅元素,与谁的结构相似？,碳,硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。,一、二氧化硅(SiO2),SiO2广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。是一种坚硬难熔的固体。,硅矿山,硅石（12%）,结晶形：石英,无定形（沙子）,水晶,玛瑙,二氧化硅的存在形式,石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶,石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。,沙子中含有
2、小粒的石英晶体。沙子的主要成分就是SiO2,石英,水晶,玛瑙,紫水晶,蔷薇石英,茶水晶,黄水晶,玛瑙,坚硬难熔的固体， 熔沸点比较高， 不溶于水， 硬度比较大。,SiO2物理性质,思考,为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？,是结构上的不同,二氧化硅的晶体结构示意图,每个Si原子周围结合4个O，每个O原子跟2个Si相结合，Si与O原子按1：2的比例组成立体网状结构的晶体,因此性质很稳定。 .,用途：,石英：光导纤维、耐高温化学仪器、石英电子表。 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品,水晶石英、玛瑙, 石 英 制 品,二氧化硅用
3、来制光导纤维,光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。 制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于 通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，,化学性质很不活泼，氢氟酸（ HF）是唯一可以与之反应的酸。,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻 蚀玻璃。,（1）特殊性,SiO2的化学性质,在玻璃表面涂上一层石蜡,在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸,洗掉酸并去掉石蜡,与碱性氧化物反应：,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,（2）具有酸性氧化物的通性,与碱反应,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为
4、什么吗？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。,1.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质， 最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液,B,2.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（ ） A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英,A,练习,（2）硅酸的存在,硅酸浓度较小时易聚合形成硅酸溶胶 硅酸浓度较大时则形成硅酸凝胶 硅酸凝胶干燥脱水硅酸干凝胶， 又称为硅胶 ，吸附水分能力强， 常用作 干燥剂，也用作催化剂的载体,1.硅酸的制备,（1） SiO2不溶于水，不能和水化合生成酸 实验室通过可溶性硅酸盐与 其他酸制得。,
5、二、硅酸 (H2SiO3),硅胶泳帽,硅胶干燥剂,不溶于水，不透水， 耐腐蚀，稳定,吸附水的能力强， 无味无毒,76实验观察现象并填写下表,滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成,Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl,可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应,制备,（1）硅酸的制备,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 （2）硅酸的性质 物理性质:白色,胶状,不溶于水的物 化学性质:弱酸性酸性比碳酸弱. 不稳定性,（3）用途：可作干燥剂和催化剂的载体,Na2SiO3+ CO2+H
6、2O= H2SiO3 +Na2CO3,(溶解度小),硅酸钠水溶液叫水玻璃。,用途：,【实验42】,水份蒸发后燃烧,不易燃烧,用水玻璃浸过的物品可以防火,肥皂填料、黏胶剂、阻燃剂,三、硅酸盐,硅酸盐的一般特点： 一般不溶于水（除Na、K盐外）化学稳定性高。 种类繁多、结构复杂、构成地壳的骨架。 通常用氧化物的形式表示其组成。如Na2SiO3 写成Na2OSiO2,通常用氧化物的形式表示其组成。顺序为： 活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2 H2O,Na2SiO3 Na2OSiO2 CaSiO3 CaOSiO2 粘土：Al2O32SiO22H2O 玻璃：Na2OCaO6SiO2 水泥： 3CaO
7、SiO2； 2CaOSiO2； 3CaOAl2O3,练习： 写成氧化物的形式： K2SiO3Al2(SiO3)32SiO2 Ca(Al2Si3O103H2O),自然界变化：,硅酸盐岩石,粘土,土壤胶体,吸收NH4、K等营养离子,供生物吸收。,水泥:以石灰石和黏土为原料,硅酸盐产品,玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料 普通玻璃: Na2OCaO6SiO2,陶瓷(China)：以粘土原料,金刚砂,硅钢,硅橡胶,生物陶瓷,四、硅单质（Si）,硅有晶体硅和无定形硅两种单质,1.物理性质:,灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 熔、沸点高、硬度大 晶体硅是良好的半导体,2.化学性质:常温下硅的化学性质不活泼,3、用途：,集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。,6、硅的工业制法 ：,粗硅：,纯硅：,不反应,不反应,SiO24HFSiF4 2H2O,不反应,2Si2NaOHH2ONa2SiO3 2H2,2NaOHSiO2 Na2SiO3H2O,Si2F2SiF4,Si4HFSiF4 2H2 ,