《第一节-无机非金属材料的主角——硅》PPT课件
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高中化学优质课必修一 第四章 第一节 无机非金属材料的主角——硅PPT14张
③二氧化硅的弱氧化性：高温下，SiO2 与 C 作用可制取粗 硅，反应的化学方程式为： _______S_i_O_2_＋__2_C_=_高=_=_温=_=_S_i__＋___2_C_O__↑_______________________。
(4)二氧化硅的用途：①SiO2 是制造光导纤维的主要原料； ②SiO2 常被用来制造石英表中的压电材料；③SiO2 用于制造各 种玻璃制品。
3．硅酸。 (1) 硅酸 (H2SiO3) 不溶于水 ， 其酸性比碳酸的酸性_弱___。 (2)硅酸的制备：常用可溶性硅酸盐与 CO2、H2O 反应制硅 酸，反应方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
二、硅酸盐
1．硅酸钠(Na2SiO3): Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，常用 作黏合剂。往 Na2SiO3 溶液中通入 CO2，能制得硅酸，反应的 化学方程式：__N__a2_S_i_O_3_＋__C_O__2＋__H__2O__=_=_=_N__a_2C__O_3_＋__H_2_S_iO__3_↓____。
2．硅的化学性质。
(1)硅与单质反应。 Si 与 F2 反应：__S_i _＋__2_F_2__=_=_=_S_i_F_4_↑_____________________。 Si 与 O2 反应：__S_i＋__O__2=_高=__=温_=_=_S_iO__2_____________________。 (2)硅与化合物反应。 Si 与 HF 反应：_S_i＋__4_H__F_=_=_=_S__iF_4_↑_＋__2_H_2_↑________________Байду номын сангаас Si 与 NaOH 反应：S_i_＋__2_N_a_O__H_＋__H_2_O__=_=_=_N_a_2_S_i_O_3_＋__2_H_2_↑__。
(4)二氧化硅的用途：①SiO2 是制造光导纤维的主要原料； ②SiO2 常被用来制造石英表中的压电材料；③SiO2 用于制造各 种玻璃制品。
3．硅酸。 (1) 硅酸 (H2SiO3) 不溶于水 ， 其酸性比碳酸的酸性_弱___。 (2)硅酸的制备：常用可溶性硅酸盐与 CO2、H2O 反应制硅 酸，反应方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
二、硅酸盐
1．硅酸钠(Na2SiO3): Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，常用 作黏合剂。往 Na2SiO3 溶液中通入 CO2，能制得硅酸，反应的 化学方程式：__N__a2_S_i_O_3_＋__C_O__2＋__H__2O__=_=_=_N__a_2C__O_3_＋__H_2_S_iO__3_↓____。
2．硅的化学性质。
(1)硅与单质反应。 Si 与 F2 反应：__S_i _＋__2_F_2__=_=_=_S_i_F_4_↑_____________________。 Si 与 O2 反应：__S_i＋__O__2=_高=__=温_=_=_S_iO__2_____________________。 (2)硅与化合物反应。 Si 与 HF 反应：_S_i＋__4_H__F_=_=_=_S__iF_4_↑_＋__2_H_2_↑________________Байду номын сангаас Si 与 NaOH 反应：S_i_＋__2_N_a_O__H_＋__H_2_O__=_=_=_N_a_2_S_i_O_3_＋__2_H_2_↑__。
无机非金属材料的主角——硅课件(最新)高中化学必修一PPT(46页)
无 机 非 金 属 材料的 主角— —硅课 件（最 新）高 中化学 必修一 PPT(46 页)
三、硅酸 1．性质： (1)弱酸性： 向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀：Na2SiO3＋CO2＋H2O=== H2SiO3↓＋Na2CO3。结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性更__弱____。 (2)不稳定性。 H2SiO3不稳定，受热易分解：H2SiO3==△===SiO2＋H2O。 点拨：硅酸不能使紫色石蕊试液变色。
3．(2019·四川成都七中高一阶段性测试)下列叙述正确的是
(C )
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧 化物
B．因为Na2CO3＋SiO2=高==温==Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D．CO2和SiO2都是由分子构成的化合物，所以两者物理性质相似
是还原剂，CO2和SiO2都作氧化剂，C正确；CO2是由分子构成的化合物，SiO2
是由硅原子和氧原子构成的立体网状结构的化合物，不存在单个的分子，两者
结构不同，物理性质相差较大，D错误。
4 ． (2019· 黑 龙 江 哈 尔 滨 六 中 高 一 月 考 ) 诺 贝 尔 物 理 学 奖 曾 授 予 “ 光 纤 之 父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。 光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是 ( D )
黏土
主要设备 水泥回转窑
玻璃窑 /
4．特殊功能的含硅物质： (1)金刚砂(SiC)具有类似___金__刚__石___的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮 磨料。 (2)硅钢(含Si 4%)具有很高的__导__磁__性____，主要用作变压器铁芯。 (3)硅橡胶，既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹的零件。 (4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和 __催__化__剂____。
无机非金属材料PPT课件
性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2) CO2+Na2O=Na2CO3
二氧化硅(SiO2)
高温
SiO2+ CaO == CaSiO3
与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与水反应 CO2+H2O=H2CO3
——Biblioteka 与氢氟酸反应——SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
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一、二氧化硅和硅酸
26
2.硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水； 是一种弱酸，不能使指示剂变色。
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
①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有凝胶产生
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体） +2NaCl
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
8
一、二氧化硅和硅酸
粘土
9
一、二氧化硅和硅酸
硅元素
画出硅的原子结构示意图
与哪种原子的结构相似？ 碳
分析： 既不易失电子，又不易得电子，主要
形成四价的化合物。
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1、二氧化硅
（1）存在
水晶
硅石
结晶形：石英 无定形
玛瑙
（2）用途：
光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、
物理性质:__硬___度__大__、__熔__点__高__、__难__溶__于__水____ 化学稳定性:____通__常__条__件__下__，__很___稳__定____
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》教授课件品质课件PPT
浓度小时:形成硅酸溶胶 ；浓度大时:形成硅酸凝胶
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变 现象 浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生
结论
化学方程 式
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。
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl +H2SiO3↓
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
人工制造出来的单质硅（晶体硅）
Байду номын сангаас
硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
硅芯片
硅元素在地壳中的含量 仅次于氧，居第2位
从原子结构认识硅
C
Si
硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得 到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成 四价化合物
硅是亲氧元素，因此在氧化气氛包 围的地球上，硅主要以熔点很高的 氧化物及硅酸盐的形式存在
离子方程 式
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
制取原理：强酸制弱酸 (复分解反应)
实验探究2： 将CO2通入Na2SiO3溶液中
现象：透明的硅酸凝胶生成 方程式：
Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3
你的结论：
硅酸是一种很弱的酸， 酸性比碳酸还弱
用途 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干
高温
SiO2＋ CaO == CaSiO3
想一想
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？
盛碱液的 试剂瓶用
橡胶塞
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应 生成Na2SiO3， Na2SiO3的水溶液, 是无色粘稠的液体,是一种矿物胶、
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变 现象 浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生
结论
化学方程 式
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。
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl +H2SiO3↓
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
人工制造出来的单质硅（晶体硅）
Байду номын сангаас
硅是信息技术的关键材料
硅太阳能电池
硅芯片
硅元素在地壳中的含量 仅次于氧，居第2位
从原子结构认识硅
C
Si
硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得 到电子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成 四价化合物
硅是亲氧元素，因此在氧化气氛包 围的地球上，硅主要以熔点很高的 氧化物及硅酸盐的形式存在
离子方程 式
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
制取原理：强酸制弱酸 (复分解反应)
实验探究2： 将CO2通入Na2SiO3溶液中
现象：透明的硅酸凝胶生成 方程式：
Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3
你的结论：
硅酸是一种很弱的酸， 酸性比碳酸还弱
用途 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干
高温
SiO2＋ CaO == CaSiO3
想一想
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？
盛碱液的 试剂瓶用
橡胶塞
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应 生成Na2SiO3， Na2SiO3的水溶液, 是无色粘稠的液体,是一种矿物胶、
人教必修1第四章第一节 无机非金属材料的主角 --硅课件最新课件
SiO2：空间结构呈 正四面体，性质稳 定，熔沸点高，硬 度大，难溶于水 （物理性质）
二氧化硅的存在形态常以结晶形和无定 形存在：如：
水晶 结晶形（石英晶体）
玛瑙
统称
硅石
无定形 ：硅藻土
水
玛
硅
晶
瑙
藻
土
二氧化硅的用途：
二氧化硅可用来生产光导纤维、玻璃等，光导纤维的通信 容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（2） （3）
主要涉及的方程式：
(1)SiO2+2C 1800~2000℃ Si+2CO↑ 【粗硅的制备】 (2)Si+3HCl 300℃ SiHCl3+H2
(3)SiHCl3+H2 1100℃ Si+3HCl 【高纯硅】
而硅的氧化物-二氧化硅SiO2是生活中比较常见的，下面是他的空间 结构
二、二氧化硅
4、与碳反应：
CO2+C =(高温) 2CO SiO2+2C=(高温)Si+2CO
注意：作为特别之处的是二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物， 二氧化硅能与酸反应
特性：唯一与酸氢氟酸（HF）反应
SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O （生活中用于雕刻玻璃）
！注意：四氟化硅（SiF4）为气体
第一节 无机非金属材料的主角 --硅
一、硅 化学符号Si，原子序数14，相对原子质量为28.09，位于元素周期
表第三周期、第IVA族，最外层电子数为4，有无定形硅和晶体硅 两种形式存在。
物理性质：晶体硅有灰黑色金属光泽，熔沸点高，硬度大，良 好的半导体材料
硅单质的用途：
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其 半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片， 以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
《无机非金属材料的主角——硅》ppt课件
特别提醒
由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为 了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧 化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形 式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式 存在的。
例4 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中 正确的是( )
A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
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 硅酸凝胶。 (3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称 为“ 硅胶”，具有强的 吸水性，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 。稳定
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。
弱
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。
C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．石棉[CaMg3Si4O12]，表示为 CaO·3MgO·4SiO2
【答案】 D
变式训练
4．钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土 [Al2Si2O5(OH)4]时反应的离子方程式为：
2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O===2K＋＋ 2HCO3－＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4
无机非金属材料的主角-硅PPT课件
2、硅酸盐组成表示
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
硅酸钠（Na2SiO3)
Na2O ·SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO ·SiO2
钙沸石Ca(Al2Si3O10) ·3H2O
CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
四、硅酸盐
是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
结构复杂，一般不溶于水，化学性质很 稳定。
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。
实验4-2
放入蒸馏水
放入Na2SiO3饱和溶液
现象
当水分蒸 发后燃烧
当水分蒸发后 不易燃烧
结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物制可备防火木材防 火剂的原料
1、与氟气反应：
Si+2F2==SiF4 2、与氢氟酸反应：
Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑
3、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 ↑ 4、与氯气反应：
Si+2Cl2=△=SiCl4 5、与氧气反应
Si+O2高=温=SiO2
晶5.体用硅途的导电性介于导体和半导体之间,
生产设备：水泥回转窑 主要成分：3CaO·SiO2
2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
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
（铁合金）
导磁性良 好，用作 变压器铁 芯
3、硅橡胶
4、分子筛
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具有酸性氧化物的通性
（1）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）
SiO2 + 2OH— ==SiO3 2-+ H2O （2）与碱性氧化物反应生成盐 SiO2＋ CaO
高温
CaSiO3
（2）难溶于水，不与水反应
（3） SiO2的特性 ——与氢氟酸（HF）反应
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
*用途：雕刻玻璃
1.为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不 用玻璃塞？
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘 稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。
2.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。 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?
硅石
水晶 玛瑙
无色透明 彩色环带或层状
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
一、二氧化硅 2. 结构
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。
SiO2的晶体结构图
用作变压器铁芯。
硅酸盐
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。
t
传统无机非金属材料： 陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料：
高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷
透明陶瓷、超导陶瓷等
新型无机非金属材料：
新型无机非金属材料的特征： （1）耐高温、强度高； （2）具有电学性质；
硅酸盐的表示方法： (1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和 氧化物的组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化 物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 (2)氧化物之间以“·”隔开。
(3)注意原子守恒
①硅酸钠NaSiO3
②石棉CaMg3Si4O12
③长石KAlSi3O8
四、硅酸盐工业
无 机 非 金 属 材 料
熔点高、硬度大、难溶于水 物理性质:_____________________________
通常条件下，很稳定 化学稳定性:_________________________
1.玻璃中含有SiO2，从物 质组成和性质角度来分类， SiO2属于哪类物质？
2. SiO2可能具有哪些化学性质？
3、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
现象
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水 Na2SiO3 + 2HCl ==H2SiO3(胶体) +2NaCl
反应式
Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3 (胶体)
二、硅酸(H2SiO3) 酸性较弱，比碳酸的酸性还弱；溶解度很小。
硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。
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。
用高温结构陶瓷做的发动机叶片
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是( BD )（双选） A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是（ C ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· SiO2 D.水玻璃
[SiO4]四面体结构
二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组 成, 表示Si与O的原子个数比为1:2,所以不是分子式而 是化学式。 立体网状结构决定了SiO2具有优 良的物理性质
一、二氧化硅
用途：①以SiO2为主要成分的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 ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品
放入蒸馏水 现象 放入Na2SiO3饱和溶液
当水分蒸发后燃烧 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 （制备木材防火剂的原料）
结论
三、硅酸盐
2、硅酸盐的表示方法：
①化学式法： 硅酸钠：Na2SiO3
②氧化物法： 硅酸钠：Na2O · SiO2 硅酸钙： CaO· SiO2 硅酸钙：CaSiO3
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：
思考：直接将A中产生的二氧化碳通入到C中的硅酸钠溶中，
能否证明H2CO3强于H2SiO3？
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应
盐酸 为______________ 。
3 (2)装置 B 所盛的试剂是___________________________ ，
本节小结
1、学习了非金属元素硅的重要化合物
二氧化硅和硅酸。 2、学习了二氧化硅的重要 性质及硅酸的制备。
巩固小练： 写出下列的化学方程式： １、二氧化硅和氢氟酸反应
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
2、二氧化硅和氧化钙反应
SiO2+CaO=高温=CaSiO3
3、二氧化硅和氢氧化钠溶液
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
4、实验室制取硅酸
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
5、二氧化碳通入氢氧化钠溶液
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化碳与二氧化硅比较
物质
物理性质 与水 反应
酸性氧化物
SiO2
CO2
无色无味气体、熔沸 固体、熔沸点高、不溶 点低、微溶于水 于水
CO2+H2O H2CO3 SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O
四、硅单质
3、化学性质
Si + O2 === SiO2
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
物质 化 学 性 质 制法 与盐 反应 与碳 反应
CO2
CO2+ Na2CO3+ H2O = 2NaHCO3
CO2+C 2CO
SiO2
SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2+ 2C Si + 2CO↑
化 与酸
反应
学 与碱
反应
性
与碱 性氧 质 化物 反应
CO2+ Na2O==Na2CO3
SiO2+ CaO
CaSiO3
H2CO3 思考： CO2+H2O ，但是SiO2不 能与水直接化合成H2SiO3。
那怎样制备H2SiO3呢？ 硅酸是一种怎样的物质呢？
二、硅酸(H2SiO3)
制备
可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸 ①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有白色胶状沉淀产生
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 芯 片
2、结构材料——高温结构陶瓷： (1)氧化铝陶瓷(人造刚玉)：
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
硅元素在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧。硅是一种 亲氧元素,在自然界没有游离态，只有化合态——主要 以熔点很高的氧化物（二氧化硅）和硅酸盐的形式存 在。 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。
一、 二氧化硅（ SiO2 ）
1、存在:
水晶
结晶形（石英晶体）
干燥硅胶
湿硅胶
硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品， 瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。
小结
1、制备Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3（胶体） + 2NaCl Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3（胶体） + 2Na2CO3
强酸制弱酸原理（酸性HCl>H2CO3>H2SiO3）
硅 酸 盐 产 品
陶瓷 水泥 玻璃
四、硅酸盐工业
（1）玻璃 普通玻璃:以纯碱(Na2CO3)、石灰石和石英(SiO2)为 原料 ①有关反应的化学方程式： Na2CO3+SiO2 ==== Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2==== CaSiO3+CO2↑
高温 高温
②主要成分：
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2O + CO2↑
△ H2SiO3 === SiO2 + H2O
四、硅单质
4、用途 ①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
（1）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）
SiO2 + 2OH— ==SiO3 2-+ H2O （2）与碱性氧化物反应生成盐 SiO2＋ CaO
高温
CaSiO3
（2）难溶于水，不与水反应
（3） SiO2的特性 ——与氢氟酸（HF）反应
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
*用途：雕刻玻璃
1.为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不 用玻璃塞？
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘 稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。
2.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。 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?
硅石
水晶 玛瑙
无色透明 彩色环带或层状
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
一、二氧化硅 2. 结构
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。
SiO2的晶体结构图
用作变压器铁芯。
硅酸盐
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。
t
传统无机非金属材料： 陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料：
高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷
透明陶瓷、超导陶瓷等
新型无机非金属材料：
新型无机非金属材料的特征： （1）耐高温、强度高； （2）具有电学性质；
硅酸盐的表示方法： (1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和 氧化物的组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化 物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 (2)氧化物之间以“·”隔开。
(3)注意原子守恒
①硅酸钠NaSiO3
②石棉CaMg3Si4O12
③长石KAlSi3O8
四、硅酸盐工业
无 机 非 金 属 材 料
熔点高、硬度大、难溶于水 物理性质:_____________________________
通常条件下，很稳定 化学稳定性:_________________________
1.玻璃中含有SiO2，从物 质组成和性质角度来分类， SiO2属于哪类物质？
2. SiO2可能具有哪些化学性质？
3、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
现象
结论
① Na2SiO3溶液呈碱性 ②硅酸难溶于水 Na2SiO3 + 2HCl ==H2SiO3(胶体) +2NaCl
反应式
Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3 (胶体)
二、硅酸(H2SiO3) 酸性较弱，比碳酸的酸性还弱；溶解度很小。
硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。
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。
用高温结构陶瓷做的发动机叶片
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是( BD )（双选） A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是（ C ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· SiO2 D.水玻璃
[SiO4]四面体结构
二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组 成, 表示Si与O的原子个数比为1:2,所以不是分子式而 是化学式。 立体网状结构决定了SiO2具有优 良的物理性质
一、二氧化硅
用途：①以SiO2为主要成分的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 ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品
放入蒸馏水 现象 放入Na2SiO3饱和溶液
当水分蒸发后燃烧 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 （制备木材防火剂的原料）
结论
三、硅酸盐
2、硅酸盐的表示方法：
①化学式法： 硅酸钠：Na2SiO3
②氧化物法： 硅酸钠：Na2O · SiO2 硅酸钙： CaO· SiO2 硅酸钙：CaSiO3
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：
思考：直接将A中产生的二氧化碳通入到C中的硅酸钠溶中，
能否证明H2CO3强于H2SiO3？
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应
盐酸 为______________ 。
3 (2)装置 B 所盛的试剂是___________________________ ，
本节小结
1、学习了非金属元素硅的重要化合物
二氧化硅和硅酸。 2、学习了二氧化硅的重要 性质及硅酸的制备。
巩固小练： 写出下列的化学方程式： １、二氧化硅和氢氟酸反应
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
2、二氧化硅和氧化钙反应
SiO2+CaO=高温=CaSiO3
3、二氧化硅和氢氧化钠溶液
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
4、实验室制取硅酸
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
5、二氧化碳通入氢氧化钠溶液
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化碳与二氧化硅比较
物质
物理性质 与水 反应
酸性氧化物
SiO2
CO2
无色无味气体、熔沸 固体、熔沸点高、不溶 点低、微溶于水 于水
CO2+H2O H2CO3 SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O
四、硅单质
3、化学性质
Si + O2 === SiO2
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2↑
物质 化 学 性 质 制法 与盐 反应 与碳 反应
CO2
CO2+ Na2CO3+ H2O = 2NaHCO3
CO2+C 2CO
SiO2
SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2+ 2C Si + 2CO↑
化 与酸
反应
学 与碱
反应
性
与碱 性氧 质 化物 反应
CO2+ Na2O==Na2CO3
SiO2+ CaO
CaSiO3
H2CO3 思考： CO2+H2O ，但是SiO2不 能与水直接化合成H2SiO3。
那怎样制备H2SiO3呢？ 硅酸是一种怎样的物质呢？
二、硅酸(H2SiO3)
制备
可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸 ①滴入酚酞溶液呈红色 ②滴入盐酸有白色胶状沉淀产生
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 芯 片
2、结构材料——高温结构陶瓷： (1)氧化铝陶瓷(人造刚玉)：
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
硅元素在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧。硅是一种 亲氧元素,在自然界没有游离态，只有化合态——主要 以熔点很高的氧化物（二氧化硅）和硅酸盐的形式存 在。 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。
一、 二氧化硅（ SiO2 ）
1、存在:
水晶
结晶形（石英晶体）
干燥硅胶
湿硅胶
硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品， 瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。
小结
1、制备Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3（胶体） + 2NaCl Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3（胶体） + 2Na2CO3
强酸制弱酸原理（酸性HCl>H2CO3>H2SiO3）
硅 酸 盐 产 品
陶瓷 水泥 玻璃
四、硅酸盐工业
（1）玻璃 普通玻璃:以纯碱(Na2CO3)、石灰石和石英(SiO2)为 原料 ①有关反应的化学方程式： Na2CO3+SiO2 ==== Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2==== CaSiO3+CO2↑
高温 高温
②主要成分：
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2O + CO2↑
△ H2SiO3 === SiO2 + H2O
四、硅单质
4、用途 ①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