第四章第一节 无机非金属材料的主角——硅
4-1无机非金属材料的主角-硅
SiO2 + 2C == Si + 2CO↑
思考5： 思考 ：实验室盛
装NaOH溶液的试 溶液的试 剂瓶为什么用橡胶 塞而不用玻璃塞？ 塞而不用玻璃塞？
NaOH溶液能与玻璃中的 溶液能与玻璃中的SiO2 溶液能与玻璃中的 反应生成Na 反应生成 2SiO3，使瓶塞部分粘 结而无法打开。因此盛装NaOH溶 结而无法打开。因此盛装 溶 液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用 橡胶塞。 橡胶塞。 HF能腐蚀玻璃，因此，盛装 能腐蚀玻璃，因此， 能腐蚀玻璃 氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用 塑料瓶。 塑料瓶。
放入蒸馏水 现象 结论 当水分蒸 发后燃烧 放入Na2SiO3饱和溶液 放入 当水分蒸发后 不易燃烧
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火
阅读P77） 硅酸盐的丰富性和多样性（阅读 ）
无机非金属材料的分类
传统无机 材料： 传统无机非金属材料：水泥、玻璃、 陶瓷 无机 材料 水泥、玻璃、 新型无机非金属材料:如新型陶瓷P79页 新型无机非金属材料:如新型陶瓷P79页 无机非金属材料 P79
高温
△
硅 单 质
与强酸 不反应
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ 制 用 备：SiO2 + 2C == Si + 2CO↑ 半导体材料、计算机芯片、 途： 半导体材料、计算机芯片、 太阳能电池（或光电池）。 太阳能电池（或光电池）。
课堂小结 • 这节课你学到了什么？ 这节课你学到了什么？
豪门二杰---碳 豪门二杰 碳、硅
统治了有机界： 碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主 统治了有机界 要元素。 要元素。
统治了无机矿物界： 硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与 统治了无机矿物界 许多矿物的基本元素。 许多矿物的基本元素。
高中化学必修一知识点(第四章)
高中化学必修一知识点(第四章)第四章非金属及其化合物第一节无机非金属的主角—硅一.硅元素的性质有哪些?无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3%，次于氧。
是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90%以上。
位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。
Si 对比C最外层有4个电子，主要形成四价的化合物。
二.二氧化硅(SiO2)的性质有哪些?(1)存在形式：天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。
石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。
(玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维)(2)物理性质：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好。
(3)化学性质：化学稳定性好，除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱(NaOH)反应，属于酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。
①常温与氢氟酸(HF)反应(SiO2很不活泼，HF是唯一能跟其反应的酸) SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O②酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。
与强碱反应：SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO ===高温CaSiO3所以不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
注：a、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞? NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，是一种黏合剂，使瓶塞部分粘结而无法打开。
因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞或木塞。
b、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
c、某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物，是否正确?不正确。
高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教案
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。
教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。
地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。
我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。
硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。
硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。
【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。
碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。
我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。
展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。
1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。
那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质〔金刚石〕存在，而硅却没有，说明了什么？请同学们阅读教材第74页。
高中化学人教版必修一《第四章第一节无机非金属材料的主角-硅》课件
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅 酸 盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子， 并说说他们的用途。 分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤 维
胃
镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做 光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的 试剂瓶要用橡胶塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化 与碱性氧
高温
学 化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性 （CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质 与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
第四章+第一节++无机非金属材料的主角—硅++同步练测(人教版必修1)
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。
下列关于二氧化硅的说法中，正确的是（）A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液可以得到硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸2．下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（）A．①②⑥B．全部C．①③④⑤D．②③⑥3．下列说法中，不正确的是（）A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH 溶液反应B．SiO2不能与任何酸发生反应C．SiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应生成H2CO3 4．下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是（）A．SiO2―→S B．CO2―→CC．SiO2―→H2SiO3 D．Si―→Na2SiO35．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（）A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO36.下列有关硅的叙述中，正确的是（）A．硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应D．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料7.下列说法正确的是（）A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃可以得到原硅酸C．由Na2CO3＋SiO2高温Na2SiO3＋CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸8.下列物质不能用玻璃器皿贮存的是（）A．苛性钠B．氢氟酸C．浓硫酸D．硝酸铵9.如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为（）A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑C．Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑D．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O10．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是（）A．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在C．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸二、非选择题(本题包括4小题，共40分)11．(10分)含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
高中化学教学课例《第四章第一节无机非金属材料的主角——硅》课程思政核心素养教学设计及总结反思
1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素
的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物——二
课例研究综 氧化硅和硅酸。
述
2.二氧化硅的结构和性质。
3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途。
4.实验验证硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实。
由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为： 讲解并板书 1.是一种不溶于水的酸性氧化物（特性）。 2.能与碱反应。
3.能与碱性氧化物反应。 4.能与氢氟酸反应（特性）。 问题探究 1.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。 生因为玻璃中含有 SiO2，SiO2 是酸性氧化物，能 和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打 开。 问题探究 2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟 酸？ 问题探究 3.某同学根据 SiO2 既可与碱反应,也能 与氢氟酸反应,推断 SiO2 为两性氧化物。是否正确？ 过渡二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共 同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。沙子的主要成 分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶 是纯度较高的二氧化硅。请大家看课本有关内容，了解 它们的用途，并总结出来。 板书（3）SiO2 的用途。 联想质疑你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机 光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成 分是 SiO2） 学生回答、教师总结沙子——硅——芯片——计算 机
有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
学生回答、教师总结
构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、
沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
教学过程
请大家先看 PPT 中的彩图，关于硅单质的照片。
师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作
用却是大得很。
高中化学必修1 第四章 第一节 无机非金属材料的主角—硅
与碱性氧化物
SiO2+CaO == CaSiO3 与酸 与碳 SiO2+2C == Si+2CO SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O
CO2+ Na2O = Na2CO3
不反应 CO2+C == 2CO
@皮皮课件
15
第二章 二氧化硅和硅酸
2.7 硅酸 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。 由于二氧化硅不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与 其它酸反应制得的。 所生成的H2SiO3逐渐聚合形成胶体溶液--硅酸溶胶。 硅酸浓度较大时，则形成软而透明的，胶冻状的硅酸凝胶。 硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，叫做硅胶。
硅太阳能电池
硅芯片
@皮皮课件
28
01 硅的简单介绍 02 二氧化硅和硅酸
• 化学性：常温下硅单质的化学性质不活泼 Si + O2 = SiO2
@皮皮课件
26
第四章 单质硅
4.2 单质硅的制法
• 制法：
高温
SiO2 + 2C
• 用途：
=
Si
+
2CO
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，硅是信息技术的关键材料。
@皮皮课件
27
第四章 单质硅
4.3 单质硅的用途
@皮皮课件
13
第二章 二氧化硅和硅酸
2.5 二氧化硅的化学性质
与碱反应： SiO2 + 2NaOH
氧化硅与NaOH反应。
=
Na2SiO3 + H2O
注意：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，防止玻璃中二 与碱性氧化物反应：
无机非金属材料的主角—— 硅习题及答案
第四章 非金属及其化合物第一讲 无机非金属材料的主角——硅(计时：45分钟 满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法中，不正确的是( )A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．泡花碱属于盐类C．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析 明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。
答案 C2．下列关于硅的说法中，不正确的是( )A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析 晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。
答案 C3．下列离子方程式不正确的是( )A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO＋H2OB．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO＋CO2＋H2O===2HCOC．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO＋CO2＋2H2O===H4SiO4↓＋COD．向氢氧化钠溶液中加入硅：Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑解析 向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH－＋CO2===HCO，A项错误。
答案 A4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列关于硅的说法不正确的是( )A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析 自然界中无单质硅存在。
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硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什
么现象？为什么？ 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因 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与酸反应
Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属 单质反应。
Si＋O2
高温
SiO2
4、硅的工业制备
工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅 SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ ① ，又能跟氯气反应 经提纯得到 SiCl4后再用氢气还原制得纯硅：Si(粗) ＋2Cl2＝SiCl4 ② ，SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl③ 。根据以上反应回答下列问题： （1）反应①中焦炭做（ A ） A.还原剂 B.氧化剂 C.二者都不是 （2）反应 ②属于（ A），反应③ 属于（ E ） A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.非氧化还原反应 E.置换反应
小结:
1.介绍了硅元素在自然界中的存在和含量，从
硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种 化合物———二氧化硅和硅酸。 2.二氧化硅的结构和性质 3.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途 4.硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实 作业: 课本P691.2
第二课时
二、硅酸盐 1.硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品 2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊
②与盐反应
CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3↓+2NaCl （3）、用途 可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的 黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂
你能指出常见的硅酸盐产品有哪些吗
5、硅酸盐工业产品 传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。 [练习]1.下列说法正确的是（ A ） A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品 B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2 C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应 D.将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物 的形式：3(MgO· CaO)· 4SiO2
图 4-6 实验室盛放 NaOH溶液的试剂瓶
1、实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶为什么
用橡胶塞而不用玻璃 塞？
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成 Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装 NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
2、硅酸 （H2SiO3）
(1)性质:
硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种 弱酸,酸性比H2CO3还弱。 (2)制备:
想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？
温馨提示： CO2＋H2O＝H2CO3 ，但是SiO2不能与水直接 化合成H2SiO3。
制取原理：强酸制弱酸
阅读课本P65并 探究实验4-1
根据上述二氧化硅的结构及学过的二氧化碳的性 质你能否判断其有何物理和化学性质及用途呢？
主要用作装饰、石英坩埚、光纤
无用 开光 刀导 手纤 术维 做
现代通信用光缆 光 学 纤 维 胃 镜
光 导 纤 维 手 术 头 灯
（三）、二氧化硅的物理和化学性质和用途
二氧化碳 状态 物理性质 化 学 性 质 与水反应 与碱反应 与碱性氧 化物反应 二氧化硅 固 态 熔点高、硬度大
(1)二氧化 硅存在
{ 玛瑙
水晶
无定形——硅藻土
（二）二氧化硅的结构
[SiO2]四面体
每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用SiO2来表示 二氧 化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是 化学式
(一)硅元素在自然界中存在和含量
1.自然界硅元素主要存在于:岩石、沙子和土壤
2.地壳中的含量:排在第二位,氧的后面. 3.自然界硅存在的形态 :硅无游离态单质状态
只有化合态：常常有硅的氧化物和硅酸盐
(二) 硅的位置与结构
你能画出碳和硅原子结构示意图，并归纳出 硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
课堂练习
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化 合物不具有的性质是（ B ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的 试剂是（ B ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 3、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是 （C ） A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃
第四章第一节 无机非金属材料 的主角——硅（1、2）
第一 、二课时
第一课时
（一）、硅元素在自然界中的存在和含量 （二）、硅元素的位置与结构 一、二氧化硅和硅酸 1.二氧化硅的结构和性质
2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途
3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实
通过下列图片你能总结归纳出硅元 素在自然界中的存在吗？
作业:
课本P69 3、4
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ B ）
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性 硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀
5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别 开来的试剂是（D ） A.NaOH溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸 6.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的 是（ D ） A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
（2）氧化物法：
活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧 化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后 原子个数守恒原则配置系数。 硅酸钠：Na2SiO3 Na2O· 2 SiO 硅酸钙：CaSiO3 CaO· 2 SiO 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
正长石：KAlSi3O8不能写成 K2O·Al2O3· 3SiO2， 应写成K2O· 2O3· Al 6SiO2
4、硅酸盐在自然界的转化 硅酸盐是如何具有保肥能力的？ 硅酸盐矿石长期受到空气中的二氧化碳和水的
侵蚀后,逐渐风化分解,生成的可溶物质随雨水流入
江河、海洋，留下大量的黏土形成土壤胶体，因其 表面巨大且一般带负电，能吸收NH4+，K等营养 离子，从而具有保肥能力。
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
（3）用途 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干
燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常 用 做干燥剂。
用什么实验事实能够证明 硅酸的酸性比碳酸弱？
向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现
白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明 H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸） Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
现象
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶 液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸 盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形 成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则 形成硅酸沉淀。
结论
化学方 程式
离子方 程式
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓
硅 芯 片 是 各 种 计 算 机 、 微 电 子 产 品 的 核 心
硅 太 阳 能 电 池
5、用途：太阳能电池、 计算机芯片以及半导体 材料信息技术等材料和 人造卫星、登月车、火 星探测器等动力设备新 能源。
小结: 1.介绍了硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品.
2.硅酸钠的性质和用途 3.硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途 4.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊的原因。
气 态
熔点低
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
——
不反应
Na2SiO3 ＋H2O
SiO2＋CaO=CaSiO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2 ＋ 2NaOH =
与酸反应 用 途
人工降雨，灭火等
装饰、石英坩埚、光纤
SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
5、硅酸钠（Na2SiO3）
（1）、硅酸钠的物理性质
硅酸钠是白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻 璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种 矿物胶，黏性很强，可以作黏胶剂和木材防火剂。
阅读课本P65并 探究实验4-2 放入蒸馏水 放入硅酸钠饱和溶液
现
结
象
论Leabharlann 水分蒸发后燃烧 水分蒸干后不燃烧 水不能防火 硅酸钠能防火
Si
C
碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表 中的第四主族,最外层有四个电子，既不易失去 电子，也不易得到电子。所以硅的化学性质不 如碳活泼,主要形成四价化合物，碳和硅都是亲 氧元素但是硅的亲氧能力更强。因此碳和硅在 自然界中存在形式有所不同。
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2）
结晶形（石英晶体）
的原因。