第四章 非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 硅硅硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝7.73%铁铁4.75%钙钙3.45%钠钠2.74%钾钾2.47%镁镁2.00%氢氢0.16%其他其他1.20%硅硅26.3%硅的分布与存在硅的分布与存在存在：没有游离态，只有化合态存在：没有游离态，只有化合态分布：自然界中分布广泛，在地壳中分布：自然界中分布广泛，在地壳中以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。存在。SiSi最外层电子数是最外层电子数是4 4，既不易失去电子也不易，既不易失去电子也不易得到电子，主要形成得到电子，主要形成+4+4价化合物。价化合物。思考思考1 1：硅原子的原子结构示意图如下：硅原子的原子结构示意图如下：+142 8 4先学后教答案先学后教答案一硅单质和半导体材料一硅单质和半导体材料1晶体硅无定形硅晶体硅无定形硅2金刚石金刚石3（1）色、态色、态 光泽光泽 熔点熔点 硬度硬度 质地质地 导电性导电性灰黑色固体灰黑色固体 金属光泽金属光泽 高高 大大 脆脆 半导体半导体(2) 强碱氢氟酸强碱氢氟酸 Si2NaOH+H2O=Na2SiO32H2 Si+4HF=SiF4+ 2H2 氧气氧气 氯气氯气Si+O2=SiO2 Si+2Cl2 =SiCl44(1)半导体材料半导体材料(2)新能源新能源在常温下化学性质不活泼在常温下化学性质不活泼Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2Si+4HF=SiF4+2H2 Si + O2 = SiO2Si+2Cl2=SiCl4二、二氧化硅与光导纤维14212立体网状SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定因此性质很稳定 2 2坚硬难熔不溶坚硬难熔不溶3 3(1)SiO(1)SiO2 24HF=SiF4HF=SiF4 42H2H2 2O O(2)(2)碱碱性氧化物不反应碱碱性氧化物不反应SiOSiO2 22NaOH=Na2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3H H2 2O OSiOSiO2 2CaOCaO=CaSiO=CaSiO3 34 4(3)(3)光导纤维光导纤维(4)(4)首饰首饰=二氧化硅二氧化硅化学性质化学性质 是酸性氧化物是酸性氧化物 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2 + 2OH =SiO3 2-+ H2OSiO2+CaO=CaSiO3不能与水反应不能与水反应高温高温高温高温不与酸反应（除氢氟酸以外）不与酸反应（除氢氟酸以外）SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O氢氧化钠溶液盛放在怎样的试剂瓶中氢氧化钠溶液盛放在怎样的试剂瓶中?氢氟氢氟酸呢酸呢? 氢氧化钠溶液存放在细口橡皮塞玻璃瓶氢氧化钠溶液存放在细口橡皮塞玻璃瓶氢氟酸存放在细口塑料瓶氢氟酸存放在细口塑料瓶三硅酸三硅酸1.弱弱 很小很小 硅酸盐硅酸盐 Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3 +Na2SO4 硅酸溶胶硅酸溶胶2.多孔多孔 水分水分 袋装食品袋装食品 瓶装药品瓶装药品 干燥剂干燥剂 催化剂的催化剂的载体载体3.现象现象:红色消失，并有透明胶状物质生成红色消失，并有透明胶状物质生成结论结论Na2SiO3 溶液呈碱性，与酸反应生成了溶液呈碱性，与酸反应生成了 H2SiO3 且且H2SiO3 难溶于水难溶于水化学方程式化学方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl例：为确认例：为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，的酸性强弱， 有人设计用如右图装置，一次实验即可达到目的有人设计用如右图装置，一次实验即可达到目的 （不必再选用其它酸性溶液）。请依据此实验填（不必再选用其它酸性溶液）。请依据此实验填空空:（1）锥形瓶内装某可溶性正盐固体，分液漏斗）锥形瓶内装某可溶性正盐固体，分液漏斗中所盛试剂是中所盛试剂是_。 （2）装置）装置B所盛试剂是所盛试剂是_，装置，装置B所盛试剂的所盛试剂的作用是作用是_。 （3）装置）装置C所盛试剂是所盛试剂是_，出现的现象是，出现的现象是_。四硅酸盐四硅酸盐1、硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总、硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。称。2、硅酸钠、硅酸钠(1).白色固体，易溶于水，水溶液俗称白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃水玻璃(2) 硅胶和木材防火剂硅胶和木材防火剂3、表示方法：、表示方法：A K2O.Al2O3.6SiO2B CaO.3MgO.4SiO2C 3MgO.2SiO2.2H2O例正长石KAlSi3O8的改写过程：1 K2O.Al2O3.SiO22 1/2K2O.1/2Al2O3.3SiO23 K2O.Al2O3.6SiO2原则原则：金属氧化物（较活泼金属氧化物（较活泼-较不活较不活泼泼 ）方法：方法：1 找组成元素找组成元素,写成氧化物的形式写成氧化物的形式2 以原子个数不变定系数以原子个数不变定系数 3 把系数是分数的化为最简整数比把系数是分数的化为最简整数比把下列式子改写成氧化物的形式：镁橄榄石（镁橄榄石（Mg2SiO4） 高岭土高岭土 Al2(Si2O5)(OH)4