二氧化硅的化学性质
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分布：自然界分布广泛，是构成矿物和岩石的基本元素。
从原子结构认识硅
从原子结构认识硅
C
碳是构成有机物 的主要元素
Si
硅是构成岩石和许 多矿物的主要元素
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．
思考： 碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因 是什么？
用 途
二氧化碳 CO2 气 态 熔沸 很 低 微溶于水
CO2 + H2O = H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅 SiO2 固 态 熔点高，硬度大 不溶于水
不 能
能与强碱反应
SiO2＋ CaO == CaSiO3 能与氢氟酸反应
高温
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O （3）不稳定，受热易分解 ∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
（比H2CO3稳定）
【小结】 硅酸（H2SiO3) （1）制取： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 ↓ 白色胶状
⑤ ④ d.氢氟酸___ c.硝酸银晶体_____
① e.浓硫酸____
二氧化硅的用途
由于 SiO 2 具有优良的物理化学性能，加上 SiO 2 在自然界的广泛存在，因此从古到今都 被人类广泛地应用。
光 学 纤 维 胃 镜
状 态 水溶性 化 与水反应 学 与碱反应 性 与碱性 氧化物 质 反应 与 酸
（1）制法——通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。 实验4-1
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl 浓度增大 干燥脱水 硅酸胶体溶液 → 硅酸凝胶 → 硅胶（多孔）
现象
结论
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
碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强 Si无 游离态 化合态：硅的氧化物和硅酸盐
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2 ）
(1)存在 天 水晶 有结晶形（石英晶体） 然 玛瑙 的 SiO2
{
硅 石
无定形——硅藻土
地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石
硅石
思考题 什么是硅石、石英、水晶、 玛瑙？阅读75页,画出由硅石 分类到玛瑙的树状分类图。
不溶于水
熔沸点 相同点
很 高 很 低 都属酸性氧化物
讨论：什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的 通性包括哪些方面（以CO2为例）
SiO2的化学性质（很不活泼）
1. 具有酸性氧化物的通性
a.与强碱反应生成盐和水
硅酸钠 （有粘性） b.与碱性氧化物反应Βιβλιοθήκη Baidu成盐
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
——
人工降雨，灭火,饮料等
(P75)
CO2＋H2O＝H2CO3 ， 但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。 思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备 H2SiO3呢？
2. 硅酸（H2SiO3）
H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不 溶性酸，是一种白色固体， 它是SiO2的对应水化物。
高温
SiO2＋ CaO == CaSiO3 2. 特性----与氢氟酸HF反应 3.弱氧化性（在高温下能与还原剂反应） SiO2 + 2C ＝ Si + 2CO↑
高温
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋2H2O
腐蚀玻璃
（工业制 粗硅）
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？
化学方 程式
离子方程式
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3(胶体) + 2NaCl
SiO32- + 2H+ == H2SiO3
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证 明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。
结晶形（石英）
无色透明
无定形（硅藻土）
彩色环带或层状
水晶
玛瑙
天 然 水 晶
天然玛瑙
(2)结构
立体网状结 构决定了 SiO2具有优 良的物理和 化学性质
Si O
[SiO4]四面体结构
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。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，SiO2表示O与Si的原 子个数比,不是分子式是化学式。
元素在地壳中的含量
其他 1.20% 氢0.16% 镁2.00% 钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
硅26.3%
氧48.6% 铝7.73%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
硅在地壳中含量第二，硅的氧化物 及硅酸盐约占地壳质量的90%以上
第四章
非金属及其化合物
硅的存在与分布
存在：没有游离态，只有化合态
SiO2是立体网状结构，因此性质很稳定
思考题
下列说法错误的是（ C D E ） A. SiO2 是二氧化硅的化学式 B. SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例 所组成的立体网状结构的晶体 C. [SiO4 ]四面体只存在于二氧化硅晶体
中
D. 沙子里含无定形二氧化硅 E. 石英就是水晶 F. SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，
是因为SiO2 的立体网状结构和它在自然界 的广泛存在
(3) 性 质
物理性质：
SiO2是一种坚硬难熔的固体,不溶 于水，纯净的二氧化硅无色透明。
二氧化碳 CO2 化学式 的意义 状 态
表示二氧化碳 分子及其组成
二氧化硅 SiO2
表示二氧化硅晶体 中硅氧原子个数比
气 态
很小
固态 很大
硬 度
水溶性
可溶于水
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
考考你！
实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口 塞玻璃瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶 ④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是 实验室管理员,你将如何存放下列药品? 你的依据是什么? ② ③ a.二氧化硅______ b.氢氧化钠溶液____
从原子结构认识硅
从原子结构认识硅
C
碳是构成有机物 的主要元素
Si
硅是构成岩石和许 多矿物的主要元素
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．
思考： 碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因 是什么？
用 途
二氧化碳 CO2 气 态 熔沸 很 低 微溶于水
CO2 + H2O = H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅 SiO2 固 态 熔点高，硬度大 不溶于水
不 能
能与强碱反应
SiO2＋ CaO == CaSiO3 能与氢氟酸反应
高温
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O （3）不稳定，受热易分解 ∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
（比H2CO3稳定）
【小结】 硅酸（H2SiO3) （1）制取： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 ↓ 白色胶状
⑤ ④ d.氢氟酸___ c.硝酸银晶体_____
① e.浓硫酸____
二氧化硅的用途
由于 SiO 2 具有优良的物理化学性能，加上 SiO 2 在自然界的广泛存在，因此从古到今都 被人类广泛地应用。
光 学 纤 维 胃 镜
状 态 水溶性 化 与水反应 学 与碱反应 性 与碱性 氧化物 质 反应 与 酸
（1）制法——通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。 实验4-1
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl 浓度增大 干燥脱水 硅酸胶体溶液 → 硅酸凝胶 → 硅胶（多孔）
现象
结论
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
碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强 Si无 游离态 化合态：硅的氧化物和硅酸盐
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2 ）
(1)存在 天 水晶 有结晶形（石英晶体） 然 玛瑙 的 SiO2
{
硅 石
无定形——硅藻土
地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石
硅石
思考题 什么是硅石、石英、水晶、 玛瑙？阅读75页,画出由硅石 分类到玛瑙的树状分类图。
不溶于水
熔沸点 相同点
很 高 很 低 都属酸性氧化物
讨论：什么叫酸性氧化物？初中学过的酸性氧化物的 通性包括哪些方面（以CO2为例）
SiO2的化学性质（很不活泼）
1. 具有酸性氧化物的通性
a.与强碱反应生成盐和水
硅酸钠 （有粘性） b.与碱性氧化物反应Βιβλιοθήκη Baidu成盐
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
——
人工降雨，灭火,饮料等
(P75)
CO2＋H2O＝H2CO3 ， 但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特性。 思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备 H2SiO3呢？
2. 硅酸（H2SiO3）
H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不 溶性酸，是一种白色固体， 它是SiO2的对应水化物。
高温
SiO2＋ CaO == CaSiO3 2. 特性----与氢氟酸HF反应 3.弱氧化性（在高温下能与还原剂反应） SiO2 + 2C ＝ Si + 2CO↑
高温
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑＋2H2O
腐蚀玻璃
（工业制 粗硅）
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？
化学方 程式
离子方程式
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3(胶体) + 2NaCl
SiO32- + 2H+ == H2SiO3
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证 明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。
结晶形（石英）
无色透明
无定形（硅藻土）
彩色环带或层状
水晶
玛瑙
天 然 水 晶
天然玛瑙
(2)结构
立体网状结 构决定了 SiO2具有优 良的物理和 化学性质
Si O
[SiO4]四面体结构
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。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，SiO2表示O与Si的原 子个数比,不是分子式是化学式。
元素在地壳中的含量
其他 1.20% 氢0.16% 镁2.00% 钾2.47%
钠2.74% 钙3.45% 铁4.75%
硅26.3%
氧48.6% 铝7.73%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
硅在地壳中含量第二，硅的氧化物 及硅酸盐约占地壳质量的90%以上
第四章
非金属及其化合物
硅的存在与分布
存在：没有游离态，只有化合态
SiO2是立体网状结构，因此性质很稳定
思考题
下列说法错误的是（ C D E ） A. SiO2 是二氧化硅的化学式 B. SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例 所组成的立体网状结构的晶体 C. [SiO4 ]四面体只存在于二氧化硅晶体
中
D. 沙子里含无定形二氧化硅 E. 石英就是水晶 F. SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，
是因为SiO2 的立体网状结构和它在自然界 的广泛存在
(3) 性 质
物理性质：
SiO2是一种坚硬难熔的固体,不溶 于水，纯净的二氧化硅无色透明。
二氧化碳 CO2 化学式 的意义 状 态
表示二氧化碳 分子及其组成
二氧化硅 SiO2
表示二氧化硅晶体 中硅氧原子个数比
气 态
很小
固态 很大
硬 度
水溶性
可溶于水
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
考考你！
实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口 塞玻璃瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶 ④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是 实验室管理员,你将如何存放下列药品? 你的依据是什么? ② ③ a.二氧化硅______ b.氢氧化钠溶液____