价值价值5元的沙子元的沙子SiO2Si点沙成金价值价值5000元的芯片元的芯片无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅（第一课时）（第一课时）地球生物生存的根基地球生物生存的根基空气、水、阳、空气、水、阳、 硅酸盐硅酸盐说文解字说文解字硅硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素构成地壳的重要元素秦砖汉瓦秦砖汉瓦秦始皇陵兵马俑秦始皇陵兵马俑瓷器是中国最伟大的创造之一瓷器是中国最伟大的创造之一美丽的玻璃雕花艺术美丽的玻璃雕花艺术水水晶晶玛瑙玛瑙东方明珠东方明珠现代建筑离不开玻现代建筑离不开玻璃的装饰和采光璃的装饰和采光为什么是主角呢？为什么是主角呢？含量高，仅次于氧含量高，仅次于氧 用途广泛用途广泛核心元素？硅硅“豪门二杰豪门二杰”C、Si 的原子结构示意图。的原子结构示意图。+14+6CSil 硅原子既硅原子既不易失去又不易得到电子不易失去又不易得到电子，主要形成，主要形成四价四价的化合物。的化合物。l碳和硅都是碳和硅都是亲氧元素亲氧元素, ,但是但是硅的亲氧能力更强硅的亲氧能力更强l 存在：没有游离态，存在：没有游离态，只有化合态只有化合态二氧化硅、二氧化硅、硅酸盐。硅酸盐。结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙一、一、 二氧化硅二氧化硅（ SIO2 ）1 1、存在、存在: :硅石硅石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。是自然界中沙子、石英的主要成分。天天然然二氧化硅二氧化硅叫硅石叫硅石；结晶的结晶的二氧化硅二氧化硅叫石英叫石英。固体固体熔点高熔点高难溶于水难溶于水硬度大硬度大联想联想-沙子沙子思考与交流思考与交流二氧化硅具有哪些物理性质二氧化硅具有哪些物理性质? ? SiOSiO2 2的这些性的这些性质是由什么决定的？质是由什么决定的？2 2、物理性质、物理性质二氧化碳二氧化碳COCO2 2 二氧化硅二氧化硅SiOSiO2 2状状 态态硬硬 度度水溶性水溶性熔沸点熔沸点气气 态态固态固态很小很小很大很大可溶于水可溶于水难溶于水难溶于水很很 低低很很 高高物理性质物理性质: :（与（与COCO2 2 作比较）作比较）思考交流：为什么思考交流：为什么SiO2和和CO2的物理的物理性质差异很大？性质差异很大？硅原子硅原子 二氧化硅中没有单个分子，用二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组成来表示二氧化硅的组成, 表示表示Si与与O的原子的原子个数比个数比为为1:2,所以不是分子式而是所以不是分子式而是化学式化学式。SiOSiO4 4 四面体结构四面体结构立体网状结立体网状结构决定了构决定了SiOSiO2 2具有优良具有优良的物理和化的物理和化学性质学性质3 3、结构、结构二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2C+CO2=2CO SiO2+2C=Si+2CO 不反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2OCO2+H2O=H2CO3不反应不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO 高温高温CaSiO3弱氧化性：弱氧化性：与与C反应反应特性：与酸反应特性：与酸反应酸酸性性氧氧化化物物与与CaO反应反应与与NaOH反应反应与水反应与水反应4、SiO2化学性质化学性质（与（与CO2比较）比较） 高温高温高温高温思考思考：为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸：为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? ? 那用什么瓶保存那用什么瓶保存? ?为什么能用氢氟酸来刻为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？蚀玻璃？原因：原因：玻璃中含有玻璃中含有SiO2会与会与HF反应生成反应生成SiF4 用用塑料瓶塑料瓶盛装氢氟酸。盛装氢氟酸。SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O用氢氟酸用氢氟酸“刻刻”出的玻璃工艺品出的玻璃工艺品在玻璃表面涂上一层石蜡在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，向在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡洗掉酸并去掉石蜡 思考：思考： 实验室盛装实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用溶液的试剂瓶用橡橡皮塞皮塞而不用玻璃塞，你知而不用玻璃塞，你知道为什么吗？道为什么吗？ 原因：原因： 防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液溶液反应生成粘稠的反应生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘，使瓶塞和瓶口粘在一起在一起 （ SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ） 加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ）A.石英坩埚石英坩埚 B.普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 C.铁坩埚铁坩埚 D.氧化铝坩埚氧化铝坩埚C解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有SiOSiO2 2，在加，在加热的情况下会与热的情况下会与NaOHNaOH发生反应：发生反应：SiOSiO2 22NaOH 2NaOH NaNa2 2SiOSiO3 3H H2 2O O，因此应当选用铁坩埚。，因此应当选用铁坩埚。 5 5、二氧化硅的用途、二氧化硅的用途二氧化硅二氧化硅石英玻璃石英玻璃水晶玛瑙水晶玛瑙石英手表石英手表石英钟石英钟高级工艺品高级工艺品眼镜眼镜精密仪器轴承精密仪器轴承光导纤维光导纤维玛瑙玛瑙现代通信用光缆现代通信用光缆光光学学纤纤维维胃胃镜镜用用光光导导纤纤维维做做无无开开刀刀手手术术光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯思考：思考： CO2H2OH2CO3 ，但是，但是SiO2不能与水直接化合成不能与水直接化合成H2SiO3。那怎样制备那怎样制备H2SiO3呢？呢？ 硅酸是一种怎样的物质呢硅酸是一种怎样的物质呢？二、硅酸二、硅酸(H2SiO3) 实验实验4-1:向向饱和饱和Na2SiO3溶液中溶液中,滴入滴入酚酞酚酞,再滴入再滴入6mol/L稀盐酸稀盐酸,边加边振荡边加边振荡 现象现象结论结论方程式方程式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色，滴入盐酸，滴入盐酸有有透明的硅酸凝胶透明的硅酸凝胶产生，红色褪去产生，红色褪去 Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水呈碱性，硅酸难溶于水Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体）（胶体）+2NaCl生成成的的硅硅酸酸逐逐渐渐聚聚合合而而形形成成硅硅酸酸溶溶胶胶（能能流流动动），当当硅硅酸酸的的浓浓度度较较大大时时，就就会会形形成成硅硅酸酸凝凝胶胶（不不能能流流动动），硅硅酸酸凝凝胶胶经经过过干干燥燥脱脱水水就就形形成成硅硅胶胶。(硅硅胶胶的的基基本本成份是二氧化硅成份是二氧化硅)硅胶硅胶的用途：的用途：干燥剂（吸水），干燥剂（吸水），吸附剂（多孔），吸附剂（多孔），催化剂的载体。催化剂的载体。硅胶泳帽硅胶泳帽硅胶干燥剂硅胶干燥剂不溶于水、不透水不溶于水、不透水耐腐蚀、稳定耐腐蚀、稳定无味无毒无味无毒吸附水的能力强吸附水的能力强小结：小结：硅酸（硅酸（H2SiO3)（1）硅酸硅酸制取：制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色胶状白色胶状强酸制弱酸（2）硅酸硅酸性质：性质： 白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 脱水形成脱水形成硅胶硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（用作干燥剂）（用作干燥剂）原原理理本节小结本节小结1、学习了非金属元素学习了非金属元素硅硅的重要化合物的重要化合物 二氧化硅和硅酸。二氧化硅和硅酸。2、学习了二氧化硅的重要学习了二氧化硅的重要性质及硅酸的制备。性质及硅酸的制备。作作 业业：课本课本P80-81 3，4，5，7，9