化学：4.1《无机非金属材料的主角——硅》课件.ppt

第四章非金属及其化合物硅在地壳中的含量仅次于，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有个电子，主要形成价的化合物。
一、二氧化硅
1．存在
存在形态有形和形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。
2．物理性质3.化学性质4．用途
(1)沙子是基本的建筑材料。
(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。
(3)和玛瑙制作饰物和工艺品。保存NaOH溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？
【思考·提示】不能。因NaOH会与玻璃的主要成分SiO2反应，生成的Na2SiO3溶液会使瓶塞与瓶壁粘连在一起。科目一考试http://km1.jsyst.cn/2016年科目一模拟考试题二、硅酸
1．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性。
(2)不稳定性
2．硅酸的制备
可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
3．硅酸的存在及用途
(1)浓度小时：形成硅酸溶胶；
(2)浓度大时：形成。
(3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称为“”，具有强的，常用作干燥剂或催化剂的载体。三、硅酸盐
1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元素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。
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：；
长石KAlSi3O8：；
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称，能制备硅胶和木材防火剂。5．三种常见的硅酸盐产品6.其他含硅的物质四、硅单质
1．种类：单质硅有和两类。
2．结构：晶体硅的结构与金刚石相似。
3．性质
(1)物理性质：(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与、发生反应。
4．用途
(1)半导体材料，如硅芯片等。
(2)新型能源，如光电池等。虽然SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2却不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
【解析】虽然SiO2是H2SiO3的酸酐，但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。
【答案】A1．下列关于二氧化硅的说法中正确的是()
A．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
B．在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子
C．二氧化硅可用来制作干燥剂
D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：选B。SiO2晶体中不存在单个分子，其结构中每个硅原子周围结合4个氧原子，每个氧原子周围结合2个硅原子，所以硅原子与氧原子的个数比为1∶2，化学式写作SiO2，故A错误，B正确；硅酸在一定条件下制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，C错误。SiO2是酸性氧化物，但常温下可与氢氟酸反应，D错误。
1．硅酸
二氧化硅对应的水化物是硅酸。
(1)性质
①硅酸为白色固体，难溶于水。
②酸性极弱，比碳酸还弱，不能使指示剂发生变色，只能与强碱反应，例如：
H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O
③硅酸不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：(2)制备
由于二氧化硅不能与水化合，所以制备硅酸时只能使用间接的方法，如向Na2SiO3溶液中滴加盐酸或通入CO2气体等，利用的原理都是：强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐。如：CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
2．碳酸
二氧化碳对应的水化物是碳酸(H2CO3)，碳酸的酸性很弱(但比H2SiO3强)，且很不稳定。
H2CO3===H2O＋CO2↑
因此，有关碳酸的化学反应通常用二氧化碳和水来代替。为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。
(2)装置B所盛的试剂是_______________________________________________________________________，
其作用是_________