化学性质二氧化硅是酸性氧化物

❖ （4）硅酸盐组成的表示方法：
硅酸盐种类繁多，结构复杂，为了
方便常用氧化物的形式表示硅酸盐的组
成。书写顺序为：金属氧化物、二氧化 硅、水。若有两种金属氧化，则活泼的
在前，较不活泼的在后。用氧化物形式 表示下列硅酸盐：
❖ 镁橄榄石[Mg2SiO4] ❖ 高岭土[Al2(Si2O5)(OH)] ❖ 正长石[K2Al2Si6O16 ]
二氧化硅、硅酸和硅酸盐是硅的最重 要的化合物。
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一、二氧化硅（SiO2）
请同学们阅读教材P75。根据图片和文
字回答， SiO2的存在形态？ SiO2具有哪些 用途？
水晶
玛瑙
玛瑙饰品
石英坩埚
光导纤
玛瑙制品
1、存在形态：
❖ 二氧化硅是硅元素的最重要的化合物，二 氧化硅的存在形态有结晶形、无定形两大类， 统称硅石。
❖ （1）二氧化硅的晶体是石英，石英分为 水晶和玛瑙。石英中无色透明的晶体是水晶； 石英中具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。
❖ （2）二氧化硅晶体模型：
【思考与交流】 根据二氧化硅的结构分析，二氧化
硅的物理性质是什么？二氧化硅是否稳 定？为什么？
2、物理性质：熔点高、硬度大， 不溶于水的固体；
物质的结构决定性质，结构稳定决 定性质稳定。
❖ （3）SiO2的特殊性：
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ❖ 注意：该反应在常温下，迅速反应。
❖ [强调]酸性氧化物一般不与酸发生化 学反应，而SiO2只能与氢氟酸反应，不 能与其它酸反应，这是用氢氟酸雕刻玻 璃的反应原理。
❖ ［思考］氢氟酸和NaOH溶液均可以 在可常用温氢下氟和酸玻雕璃刻中玻的璃S？iO而2不反用应N，a为OH什溶么 液？用什么容器来盛氢氟酸？
滴入盐酸有硅酸凝胶产生
结 论 Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 +2NaCl
❖ ［实验４－１］试管中加入３～５ｍ L Na2ＳiＯ3饱和溶液，滴入２～３滴酚 酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸， 边滴边震荡，至红色变浅并接近消失停 止，记录现象。
❖ （4）SiO2与碳酸盐的反应
说明：生产玻璃的化学反应。 【小结】
❖ SiO2化学稳定性好，常温下可以与 强碱（如NaOH）等缓慢反应，属于酸 性氧化物，可以与氢氟酸反应，不与其 它酸反应。 不是两性氧化物。
二氧化硅和二氧化碳比较
二氧化碳
二氧化硅
存在 物理性质
空气
硅石、石英、水晶、 玛瑙、沙子、硅藻土
熔、沸点低， 微溶于水 熔点高，硬度大，不溶于水
与水反应 CO2+H2O=H2CO3
不反应
化 与NaOH反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 学 性 与CaO反应 CO2+CaO=CaCO3
质 与酸反应
不反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO 高温CaSiO3
与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
活动与探究：
硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请
设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳
酸弱。
启迪诱思
证明方法：可以用强酸制取弱酸，不 能用弱酸制取强酸。
把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生 的现象？
Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3
二、硅酸(H2SiO3)
❖ 1、硅酸的制取： ❖ 【思考】：硅酸（H2SiO3）能通过
二氧化硅与水反应制得吗？为什么？
❖ 【结论】由于SiO2不溶于水，所以 硅酸可以通过可溶性硅酸盐和酸反应制 取。
实验探究： 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶 液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸。
现象
滴入酚酞溶液呈红色，
K2O ·Al2O3·6SiO2
2MgO·SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O
2、硅酸钠
❖
硅酸盐种类很多，大多难溶于
水，可溶性硅酸盐，最常见的是
Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃， 又称泡花碱。
❖ ①物理性质：
Na2SiO3可以溶于水，水溶液 是一种无色粘稠的液体。
②化学性质：
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl Na2SiO3+ H2O+CO2= H2SiO3 + Na2CO3
硅的存在 硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧
化物及硅酸盐约占地壳质量90％以上。
塔克拉玛干大沙漠
【探究问题】
1、请画出碳和硅原子结构示意图。 2、碳元素和硅元素的原子结构有
什么异同？原子最外层电子决定物质 性质，推测硅的性质特点是什么？
［探究结论］
硅和碳元素一样，原子最外层均有四 个电子。其原子即不容易失去电子又不容 易得到电子，主要形成四价的化合物。
❖ 【实验现象】红色消失，有透明凝 胶产生。
❖ 【结论】可以用Na2SiO3和HCl反应 制取H2SiO3 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)
2、物理性质： 白色胶状物，不溶于水。
3、化学性质： 硅酸是一种弱酸，不能使指示剂变色，
酸性比碳酸还弱，可以与强碱反应。受热 干燥部分失水，形成硅胶干凝胶，做干燥 剂。
3、用途： 石英可用来做工艺品、光学仪器、 光导纤维、建筑材料、耐高温耐磨仪器。
4、化学性质：
❖ 二氧化硅是酸性氧化物，在一定条 件下能与强碱、碱性氧化物反应。 【思考】 CO2与NaOH溶液和CaO如 何反应？
❖ （1）SiO2与CaO反应：
❖ （2）SiO2与NaOH溶液反应： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
4、用途：
硅胶多孔，吸附水份能 力强，常用作实验室和袋装 食品、药品等的干燥剂，也 可以用作催化剂的载体。
黄山
泰山
敦煌莫高窟
龙虎山
❖三、硅酸盐
❖1、硅酸盐
❖ （1）定义：硅酸盐是由硅、氧和 金属组成的复杂化合物的总称。
❖ （2）物理性质：一般不溶于水。
❖ （3）化学性质：性质稳定，不易 和别的物质反应。
❖ 注意：该反应在常温下，缓慢反应。
［思考与交流］
实验室盛装NaOH溶液的试剂 瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知 道为什么吗？（提示：玻璃中含 有SiO2 ）
［探究结论］
NaOH和玻璃中的SiO2在常温 下缓慢反应可以生成硅酸钠，而 硅酸钠是一种粘合剂，能将瓶塞 与试剂瓶粘在一起，所以实验室 中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而 不用玻璃塞。