硅(人教版必修1)

已知硅酸酸性比碳酸弱, CO2通入到饱和Na2SiO3 溶液中反应方程式。 Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 ↓ +Na2CO3 Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3 ↓ +2NaHCO3
因为硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，不能使指示剂 显色（紫色石蕊不变色）
是否可以用二氧化硅与水反应制备硅酸呢?
是( B )
A．①②③④
B．②④
C．①②③
D．②③
6．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
7．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是( B ) A．SiO2 +2C===Si+2CO↑ B．SiO2 +2NaOH===Na2SiO3+H2O
氧 氧 自然界中它容易与＿＿化合，是一种亲＿＿元素。
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.约占地壳质量的90% 以上。
硅在元素周期表中的位置
研究硅元素可 别忘了我
ห้องสมุดไป่ตู้
2、碳和硅的比较
最外层电子数都是4 ， 原子既不容易失电子也 不容也得到电子.主要 形成四价的化合物。
碳是构成有机物的 主要元素 硅是构成岩石与许 多矿物的主要元素
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。也
可用做催化剂的载体。
四、硅酸盐
1、硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定
3、最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na2SiO3)
其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原 料。还可以作为矿物胶。
第四章 第一节
非金属及其化合物
无机非金属材料的主角—硅
美国硅谷
1、了解Si、SiO2、H2SiO3的主要性质。
2、认识Si、SiO2、H2SiO3的广泛用途,体会化学的
创造性和实用性。 3、了解硅酸盐的主要性质。
1.硅的存在
（1）.硅在地壳中的含量仅次于氧 （2）硅以化合态形式存在（氧化物及硅酸盐）
（铁合金）导磁性良好，
用作变压器铁芯。
（3）硅橡胶
(最好的既耐高温又耐
低温的橡胶)
④分子筛 （具有均匀微孔结构
的铝硅酸盐。）
5、硅酸盐组成的表示：
硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二 氧化硅和金属氧化物的组合形式表示。
（活泼金属氧化物＋较活泼金属氧化物＋二氧化硅＋水）
例如：Na2SiO3 :
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？ （提示：玻璃中含有SiO2）
实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
（3） 特性
SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
（此反应常用于刻蚀玻璃）
（HF是唯一 能跟其反应的酸）
（4）氧化性
SiO2+2C===Si+2CO↑
高温
二、硅酸（H2SiO3）及原硅酸（H4SiO4） 1、区别
D．SiO2 的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应
11.硅酸的工业制法是:将稀释好的硅酸钠和硫酸反应 生成水凝胶,经水洗干燥得成品。有关的化学方程式 是 Na2SiO３ + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3↓ 。
横线上,并与同学交流。
无色不溶与水 、 硬度大 、 熔点高的固体 4、物理性质:____________________________ 很稳定 化学稳定性:_________
5、SiO2的化学性质:
（1）制玻璃
原料:以纯碱 (Na2CO3) 、石灰石和石英（SiO2
经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。
一、二氧化硅（ SiO2 ）
１、二氧化硅的存在
天 然 的 SiO2 硅 石
无色透明晶体是
水晶
有结晶形（石英晶体）
玛瑙
水晶
具有彩色环带状或层状的
无定形——硅藻土
玛瑙
科学视野
2、二氧化硅的结构
阅读书上74页科学视野，理 解二氧化硅的结构，讨论二氧 化硅的存在决定了二氧化硅的 有怎么样的用途？
O Si
(2)与碳相似，单质硅也有晶体硅和无定形硅。 2、物理性质： 单质硅是灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体， 熔沸点较高。
3、化学性质：
在常温下,硅化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强
碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸 等起反应。
常温下：(知识介绍） ①Si+2F2=SiF4 ②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2↑
SiO2
可见Si、O 个数比为 1：2
3、二氧化硅的用途
石英研钵
光导纤维
坩埚
光 学 纤 维 胃 镜
光导纤维、光学仪器、电子仪 器、工艺品（水晶、玛瑙）、 石英玻璃、玻璃原料和建筑材 料等。
根据SiO2的存在和用途,请你分析以下问题:SiO2具有哪 些物理性质?化学稳定性如何? 将你的认识写在下面的
得。
①有关反应化学方程式：
高温
Na2CO3+SiO2高温 Na2SiO3+CO2↑ ==== CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑ ②主要成分：
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
（Na2O•CaO•6SiO2）
（2）水泥
以黏土和石灰石为主要原料
经研磨、混合后在水 泥回转窑中煅烧，再加入 适量石膏，研成细粉就得
4、工业制粗硅：
SiO2+2C====Si+2CO↑
高温
粗硅提纯：
Si+2Cl2==== SiCl4 SiCl4+2H2==== Si+4HCl
高温
高温
5、硅的用途
SiF4 Si SiO2 CaSiO3
H2SiO3 Na2SiO3
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（ B ）
C．SiO2 +4HF===SiF4↑+2H2O
D．SiO2 +CaCO3===CaSiO3+CO2↑ 8．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是( C ) A. 烧碱溶液 C. 氢氟酸 B. 浓硫酸 D. 碳酸钠溶液
9．制造光导纤维的主要原料是( B ) A．晶体硅 B．二氧化硅
C．石墨
D．硅酸钠
10．下列叙述正确的是( C ) A．自然界存在大量单质硅 B．SiO2 与任何酸都不起反应 C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输
反应生成不溶于水的白色胶状沉淀硅酸。
思考：二氧化硅不溶于水，不跟水反应， 如何制备H2SiO3
(较强酸制较弱酸) Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体） 思考: 分析以上制取原理，若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象? (温馨提示: 碳酸的酸性强于硅酸的酸性)
原硅酸：白色胶状，在空气中失去水生成硅酸 H4SiO4===H2SiO3+H2O (易) 硅 酸 ：白色固体 硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸
是不是所有的酸都溶于水？
2、硅酸的制备
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液 由红色变浅至无色，同时有白色胶状物质产生。
a、Na2SiO3溶液呈碱性；b、可溶性硅酸盐与盐酸
有关反应化学方程式：
Na2CO3+SiO2 ==== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑ 主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
高温
高温
（2）酸性氧化物
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
SiO2 + CaO 高 温 CaSiO3
实验4-2 放入蒸馏水 放入Na2SiO3饱和溶液 当水分蒸发后不易燃烧
现象
当水分蒸发后燃烧
结论
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 （制备木材防火剂的原料）
科学视野
硅酸盐的丰富性和多样性（阅读课本）
4、硅酸盐工业
普通玻璃:以纯碱
（1）玻璃：
、石灰石和石英 (Na2CO3)
（SiO2）
为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制
到水泥。
石膏的作用是调节水 泥硬化速度。
（3）传统硅酸盐陶瓷： 传统硅酸盐陶瓷是以粘土为原料，经高温烧结而成。 日常生活中常见的陶瓷有日用器皿、建筑饰材、卫生洁具 等。
人面鱼纹彩陶盆
5、具有特殊功能的含硅物质： （1）、碳化硅 （SiC俗称金刚砂），具有金刚石
的结构。硬度很大，用作砂纸、
砂轮的磨料。 （2）、硅 钢
A.熔点很高
C.可与烧碱反应生成盐
B.与水反应生成对应的酸
D.坚硬
2.赏心悦目的花瓶图案是用下列物质的一种对玻璃进行刻 蚀而形成的,这种物质是（ B ） A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱 D.纯碱
3、下列试剂不能贮存在磨砂玻璃塞的试剂瓶里的 是（ B ） A.HNO3溶液 B.KOH溶液
C.盐酸
D.NaCl溶液
4.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
C.Na2O→Na2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
D.SiO2→H2SiO3
5. 将过量的CO2分别通入： ① CaCl2溶液； ② Na2SiO3溶液； ③ Ca(OH)2溶液；
④ 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的