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1、非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角_硅,硅元素(silicon)在地壳中的含量,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。,碳、硅,碳-统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。,硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。,Si,碳、硅原子最外层电子数是4,C,资料卡片: 在25和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。,硅的亲氧性强于碳的亲氧性。,因此硅元素在氧化气氛包围的
2、地球上，硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。,思考：阅读资料卡片，比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式？,？,讨论：阅读课本P74-75页试画出由硅石开始的树状分类图。,硅石,结晶形（石英）,无定形（硅藻土）,水晶,玛瑙,水晶,玛瑙,二、二氧化硅(silicon dioxide),二、二氧化硅(silicon dioxide),请根据SiO2的存在和应用思考:,二氧化硅具有哪些物理性质? 化学稳定性如何?你的根据是什么? SiO2的这些性质是由什么决定的？,二氧化硅的晶体结构示意图,可见Si、O个数比为,SiO2,1：2,Si,O,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
3、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,3.SiO2的化学性质：很稳定，不活泼,（2）与氢氟酸反应（特性）,（1）是酸性氧化物（和CO2比较）,SiO2 + CaO = CaSiO3,SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O,高温,你知道吗？ 如何在玻璃上雕刻?这门工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？,SiO2 + H2O,与其它酸不反应（H2SO4、HNO3、HCl）,试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 硝酸银晶体 氢氟酸 浓硫酸,试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 细口橡皮塞 棕色广口瓶 细口塑料瓶,实验室有五种试剂，根据它们各自的性
4、质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。,由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然界的广泛存在（玛瑙、石英、水晶，沙子等），因此从古到今都被人类广泛地应用着。,、二氧化硅的用途： 制光导纤维,水 晶 制 品,石 英 制 品,玛 瑙 制 品,二、硅酸(H2SiO3),实验4-1:向Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。,滴入酚酞溶液呈红色，,Na2SiO3溶液呈碱性,问题研究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3（胶体）,问题研究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？,硅酸难溶于水,滴入盐酸红
5、色变浅接近消失，溶液呈胶状,已知硅酸酸性比碳酸弱,请你描述将CO2通入到饱和的Na2SiO3溶液中产生的现象并写出有关化学反应方程式。,问题研究2：,现象：生成白色胶状沉淀。,方程式：,Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3,Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3 +2NaHCO3,反应原理：强酸制弱酸,硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。,用途：,硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ） A.溶解性：CO2 H2CO3 C.熔点：SiO2 CO2（干冰） D.硬度： SiO2 CO2,练一练,C,2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( ) A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液,练一练,C,3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 氢氧化钠溶液,练一练,B,4、试设计一简单实验方案,检验某生石灰样品中含有石灰石、石英, ,有关反应的离子方程式为 .,取少量的样品研细放入试管中与过量的盐酸反应,若产生气体,说明样品中有石灰石,若仍有不溶物,说明样品中有石英。,CaCO3 + 2H+ =Ca2+CO2+ H2O,练一练,课堂小结,作业：完成有关反应方程式。,