硅酸的制备以及硅酸盐的表示方法
人教版高一化学必修一无机非金属材料的主角-----硅
为发生下列反应：
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓ （2）硅酸钠化学性质 硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃烧， 不易被腐蚀，热稳定性好。
-1-
①与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓ ②与盐反应 CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl （3）用途
硅 石
沙子
无定形（硅 藻土）
水晶
水 晶
玛瑙
主要成份： SiO2
主要成份：
SiO2
第四章
非金属及其化合物
(2)结构
二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结
1:2 ，不存在 构，晶体中硅原子和氧原子的个数比为 ________
单个的 SiO2 分子。在 SiO2 晶体中，每个 Si 原子周围结合
C
人 教 版 化 学
B．镁橄榄石 Mg2SiO4 表示为2MgO·SiO2
C．钾长石 KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2 D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O 提示：顺序为：活泼金属氧化物、二氧化硅、水。
5、硅酸钠（Na2SiO3） （1）、硅酸钠的物理性质
不 二氧化硅是坚硬、难熔的固体，________ 溶于水， 不导电，纯净的二氧化硅晶体无色透明。
4.物理性质：硬度大，熔沸点高，不溶于水 5.化学性质： 很稳定 .
.
【 讨论 】为什么实验室中盛放碱液的试 剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？(玻璃中含 有SiO2)
一、二氧化硅
5.化学性质： ① 是 酸 性氧化物
人 教 版 化 学
(完整版)硅酸盐的性质
二、硅酸盐
(2).化性: 相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3
(3).用途：肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂
2.表示方法：
现象 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
结论 反应式
Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成 了H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 （胶体） +
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
一.硅酸（H2SiO3）
形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大 时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝 胶经过干燥脱水就形成硅胶。
➢硅胶的用途：
干燥剂（吸水），
吸附剂（多孔），
催化剂的载体。
二、硅酸盐
1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合 物的总称。
在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化 合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。
硅酸盐的种类很多，结构 复杂，为了方便记忆和计 算，常用氧化物的形式表 示硅酸盐的组成
实例
Na2SiO3 Na2O•SiO2
要领：两边原子个数守恒
格式：金属氧化物·二氧化硅·水
顺序：金属按活动顺序表
高岭石
Al2（Si2O5）（OH）4
Al2O3 ·2SiO2·2H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
硅酸盐 有机材料-概述说明以及解释
硅酸盐有机材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：硅酸盐有机材料是一类具有广泛应用潜力的材料，它结合了硅酸盐的特性和有机材料的优点。
硅酸盐是一种重要的无机材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀等优良性能，广泛用于建筑材料、陶瓷制品、玻璃等领域。
而有机材料则以其可调控的结构和丰富的功能化团，为硅酸盐赋予了更多的特性和应用。
硅酸盐有机材料的发展有助于满足人们对新材料的需求，并推动材料科学的进一步发展。
本文将着重探讨硅酸盐有机材料的性质、应用、制备方法等方面。
首先，将介绍硅酸盐的基本性质以及其在建筑材料、陶瓷制品、玻璃等领域的广泛应用。
然后，将探讨有机材料的种类和特点，包括其可调控的结构和丰富的功能化团，以及对特定性能的调控和优化。
接着，将涉及硅酸盐有机材料的制备方法，包括溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法等常用的制备方法，并讨论其制备条件和影响因素。
最后，将探讨硅酸盐有机材料在各个领域的潜在应用，并展望其在未来的研究方向和发展趋势。
通过对硅酸盐有机材料的深入研究和探讨，有望为材料科学领域的发展提供更多的可能性和机遇。
希望本文能够为读者提供关于硅酸盐有机材料的全面了解，并对其未来的研究方向和应用前景提供一定的参考。
在未来的研究中，人们可以进一步探索硅酸盐有机材料的性质和应用，以满足社会对新材料的需求，促进技术的创新和进步。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行讨论：引言、正文和结论。
引言部分首先概述了硅酸盐有机材料的重要性和研究背景，引发读者对该主题的兴趣。
随后，给出了文章的组织结构和目的，以明确本文的写作意图和阐述内容。
正文部分分为3个小节，分别探讨硅酸盐的性质和应用、有机材料的种类和特点以及硅酸盐有机材料的制备方法。
在2.1小节中，将详细介绍硅酸盐的物化性质、结构特征以及广泛应用于不同领域的具体案例。
在2.2小节中，将介绍有机材料的多样性和特点，比较有机材料与传统无机材料的差异，并举例说明有机材料在电子、光学等领域的应用。
硅酸盐
晶体硅的导电性介于 导体和半导体之间,是良好的半 导体材料,硅是信息技术的关键 材料
硅太阳能电池
利用硅的半导体 性能，制成光电 池 ，将光能转化 为电能。
太阳能电池
电脑的中央处理器（CPU） 硅芯片的使用，使计算机的体积已缩小到笔 记本一样大小了。
大规模集成电路
硅的用途非常广泛，可用来制造集 成电路、晶体管、硅整流器等半导 体器件，还可以制太阳能电池，制 铝合金、铁合金等多种合金。
硅酸钙： CaO· SiO2
3.硅酸钠 （Na2SiO3）
最简单的硅酸盐是硅酸钠 （Na2SiO3）， 其水溶液俗称为水玻璃， 硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀， 可用作肥皂填料、木材防火剂等 。
关于硅酸盐说明：
1.除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于 水。 2.硅酸钠是常见的可溶性硅酸盐之一，俗 称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一 种粘合剂；
氧化铝陶瓷制品
氧化铝透 明陶瓷管
高压钠灯的灯管就是用 氧化铝陶 瓷 制作的。高压钠灯是发光效率很 高的一种电光源，光色金白，在它 的灯光下看物清晰，不刺眼。平均 寿命长达 1 万小时 ～ 2 万小时，比高
压汞灯寿命长 2倍，是白炽灯寿命的 10倍，是目前寿命最长的灯。
透明氧化铝陶瓷
高压钠灯
注：钠蒸气放电发光问题早在 1950年就得以解决，由于没有一 种能抵御高温钠蒸气（1400℃） 强烈腐蚀的特殊材料，所以，直 到1965年才制取第一支高压钠灯。
干燥硅胶
1、下列各组物质有关性质关系 的比较，正确的是（ C ）
A.溶解性：CO2 <SiO2 B.酸性：H2SiO3 > H2CO3 C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.硬度： SiO2 <CO2
二氧化硅-硅酸-硅酸盐-硅
镁橄榄石：Mg2SiO4
5、硅酸盐工业产品
传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥
玻璃 原 料
水泥
黏土、 石灰石、 适量石膏
陶瓷
纯碱、石灰 石、石英
高温
黏土
高温烧结时 发生复杂物 理、化学变 化。
CaCO3+SiO2 反应 CaSiO +CO ↑ 3 2 高温 原理 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CO2：分子式
SiO2：化学式，
表示晶体中
N (Si) 1 = N (O) 2
4.化学性质—— 不活泼 CO2
氧化物 的类型
SiO2
酸性氧化物 硅酸(H2SiO3) 的酸酐
酸性氧化物
碳酸的酸酐
某酸脱去一分子或多分子水，所剩下 的部分称为该酸的酸酐。
CO2
与水反应 与碱性氧化 物反应 与碱反应
CO2+H2O=H2CO3
SiO2能与NaOH反应
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
粘性
结论：存放碱性溶液用橡胶塞，不用玻璃塞
碱、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3等。
思考：实验室能否用玻璃瓶保 存氢氟酸？ 不能！
氢氟酸能腐蚀玻璃，发生如下反应：
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
保存在细口、塑料瓶中
用途：用HF雕刻玻璃
二、硅酸(H2SiO3) 1.制备 用可溶性硅酸盐和酸反应
硅酸能否用SiO2溶于水制备？
不能，难溶于水！
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
现象
滴入盐酸有硅酸凝胶产生
2020-2021高中化学1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2．硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定.3．硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成.例如：Na2SiO3：Na2O·SiO2；长石：KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，能制备硅胶和木材防火剂。
5．三种常见的硅酸盐产品。
6.其他含硅的物质。
二、硅单质1．物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
2．化学性质(1)稳定性：常温下硅的化学性质不活泼，只能与氟气（F2)、氢氟酸（HF）和强碱溶液反应.化学方程式分别为：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(2）还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应：Si＋2Cl2错误!SiCl4，Si＋O2错误!SiO2，Si＋C错误!SiC。
3．工业制法（1)制粗硅：SiO2＋2C错误!Si(粗）＋2CO↑;(2）粗硅提纯：Si＋2Cl2错误!SiCl4,SiCl4＋2H2错误!Si(纯)＋4HCl。
4．用途（1)用做半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
（2)制合金，如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15％的钢可制造耐酸设备等。
（3）制造光电池，将光能直接转换为电能。
知识点一硅酸盐的表示方法1．规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。
硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示，金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等，以它们常见的氧化物形式表示,氢元素以H2O的形式表示。
硅酸制备化学方程式
硅酸制备化学方程式简介硅酸（H2SiO3）是一种无机酸，由硅（Si）和氧（O）元素组成。
它是一种重要的化学物质，在许多工业和科学领域都有广泛的应用。
硅酸可以通过多种方法制备，其中最常见的方法是通过硅酸盐的水解反应获得。
本文将详细介绍硅酸的制备过程及相关的化学方程式。
硅酸的制备方法1. 硅酸盐的水解反应硅酸盐的水解反应是制备硅酸最常用的方法之一。
硅酸盐是一类含有硅酸根离子（SiO3^2-）的化合物，如硅酸钠（Na2SiO3）和硅酸钙（CaSiO3）等。
在水中，硅酸盐会发生水解反应，生成硅酸。
水解反应的化学方程式如下：硅酸钠（Na2SiO3）的水解反应：Na2SiO3 + 2H2O → H2SiO3 + 2NaOH硅酸钙（CaSiO3）的水解反应：CaSiO3 + 2H2O → H2SiO3 + Ca(OH)22. 二氧化硅与水的反应另一种制备硅酸的方法是通过二氧化硅（SiO2）与水的反应。
这种方法主要用于实验室规模的制备。
二氧化硅与水的反应的化学方程式如下：SiO2 + H2O → H2SiO3硅酸盐的水解反应机理硅酸盐的水解反应是一个酸碱中和反应。
在反应中，硅酸盐溶解在水中，硅酸根离子（SiO3^2-）与水分子发生反应，生成硅酸和相应的碱。
以硅酸钠的水解反应为例，其机理如下：1.硅酸钠溶解在水中：Na2SiO3 → 2Na+ + SiO3^2-2.硅酸根离子与水分子发生反应，生成硅酸和氢氧化钠：SiO3^2- + H2O → H2SiO3 + OH-3.氢氧化钠与硅酸根离子中的钠离子（Na+）中和，生成氢氧化钠：Na+ + OH- → NaOH综上所述，硅酸钠的水解反应生成硅酸和氢氧化钠。
硅酸钙的水解反应机理与硅酸钠类似。
二氧化硅与水的反应机理二氧化硅与水的反应是一个简单的酸碱中和反应。
在反应中，二氧化硅分解为硅酸根离子（SiO3^2-），然后与水分子发生反应，生成硅酸。
二氧化硅与水的反应机理如下：1.二氧化硅分解为硅酸根离子：SiO2 → SiO3^2-2.硅酸根离子与水分子发生反应，生成硅酸和氢氧根离子：SiO3^2- + H2O → H2SiO3 + OH-综上所述，二氧化硅与水的反应生成硅酸和氢氧根离子。
硅酸盐的性质与结构
硅酸盐的配位性还可以影响其化学 性质，如酸碱性、溶解性等
硅酸盐的化学性质：具有较强的反应活性，能与多种物质发生化学反应 反应类型：酸碱反应、氧化还原反应、络合反应等 反应条件：温度、压力、催化剂等 反应产物：硅酸盐的化学反应产物多种多样，包括无机物、有机物等
硅酸盐的结构类 型
硅酸盐的岛状结构是由硅氧四面体 和氧化物四面体组成的
岛状结构中的硅氧四面体和氧化物 四面体可以相互转化添加标题添加标题来自添加标题添加标题
硅氧四面体和氧化物四面体通过共 用氧原子连接，形成岛状结构
岛状结构是硅酸盐中常见的结构类 型，具有较高的稳定性和热稳定性
硅酸盐的链状结构是由硅氧四面体通过共 用氧原子连接而成的
链状结构中的硅氧四面体可以是单链、双 链或多链
硅氧十二面体：硅原子与十二个氧原子形成十 二面体结构
硅氧二十面体：硅原子与二十个氧原子形成二 十面体结构
硅氧四面体与硅氧六面体的组合：硅氧四面体 与硅氧六面体通过共用氧原子形成骨架结构
硅酸盐的合成与 制备
熔融法：将硅酸盐原料在高温下熔融，形成硅酸盐 水热法：将硅酸盐原料在高温高压下与水反应，形成硅酸盐 溶剂热法：将硅酸盐原料在溶剂中加热，形成硅酸盐 固相反应法：将硅酸盐原料在高温下直接反应，形成硅酸盐 气相沉积法：将硅酸盐原料在高温下蒸发，形成硅酸盐 电化学法：将硅酸盐原料在电场作用下反应，形成硅酸盐
优良性能
陶瓷材料广泛 应用于建筑、 电子、化工等
领域
陶瓷材料在环 保、新能源等 领域也有广泛
应用
硅酸盐是玻璃的主要成分 硅酸盐的性质决定了玻璃的物理和化学性质 硅酸盐的结构决定了玻璃的透明度和强度 硅酸盐的应用领域广泛，包括建筑、汽车、电子等领域
硅酸盐在高分子合成中的应用
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硅酸的制备及硅酸盐的表示方法
贵港市桂平市浔州高中 刘志华
硅酸的制备
1.实验药品： Na2SiO3溶液、盐酸、 酚酞溶液
2.实验仪器：试管、玻璃棒、胶头滴管 小木条
注意：
一般酸的制备可以用其对应的酸性 氧化物与水反应即可；
但是硅酸的制备是用硅酸盐与其它 酸反应，原因是SiO2不溶于水。
不易燃烧
结论 用水玻璃浸过的物品可以防火
用途： 肥皂填料、黏胶剂、防火剂
硅酸盐的一般特点：
1. 一般不溶于水（除Na、K盐外）化学 稳定性高。
2. 种类繁多、结构复杂、构成地壳的 骨架。
硅酸盐表示方法: 通常用氧化物的形式来表示，顺序为： 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2 ·H2O
如Na2SiO3 写成Na2O·SiO2 粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O 玻璃：Na2O·CaO·6SiO2
现象：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。
结论： Na2SiOБайду номын сангаас呈碱性，与酸反应生 成了H2SiO3，酸性HCl ＞H2SiO3
化学方程式：Na2SiO3+HCl= H2SiO3↓+ 2NaCl
硅酸盐的性质及表示方法
用蒸馏水浸过
用Na2SiO3饱和溶液 浸过
现象 水份蒸发后燃烧
B、 SiO2 D、 SiO2
Na2SiO3 H2SiO3
制作：刘志华
练习
1. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的事实是（B）
A、CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 B、 CO2通入硅酸盐可得到硅酸沉淀 C、高温下SiO2与碳酸盐生成 CO2 D、氯化氢通入可溶性碳酸盐产生气体，通入可溶
性硅酸盐产生沉淀
2.下列物质的变化，不能通过一步反应得到的是（D ）
A、 CO2 H2CO3 C、 Na2O2 Na2SiO3