二氧化硅的硅酸
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4．化学性质
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5．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) 石英 和玛瑙制作饰物和工艺品。 (4)实验室中使用的石英坩埚。 三、硅酸 1．物理性质 硅酸是一种 不 溶于水的 白色 胶状物。
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2．化学性质 (1)弱酸性： 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体， 化学方程式为： Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ， 结论(酸性)：H2SiO3 < H2CO3。
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4．下列关于硅酸的叙述，错误的是
()
பைடு நூலகம்
A．硅酸是一种很弱的酸
B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅
D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧
化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。
答案：B
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SiO2的结构和性质
形成的化合物为 SiO2 ，对应的酸为H2SiO3。
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一、硅元素的存在
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二、二氧化硅 1．存在 SiO2存在形态有 结晶 形和无定形两大类，统称硅石。石 英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是 SiO2 。 2．结构 SiO2晶体是 四面体 空间网状结构，每个Si周围结合 4 个O，每个O周围有 2 个Si，Si∶O＝ 1∶2 。 3．物理性质 SiO2的熔点 高 ，硬度 大 ，不溶于水。
(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证
明酸性：H2CO3>H2SiO3
()
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
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3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路， 其材料的主要化学成分为________，该材料的名称是 ________。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土 壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：_____ _______________________________________________。 答案：SiO2 光导纤维 SiO2＋2OH－===SiO23－＋H2O
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CO2和SiO2的比较
CO2
SiO2
硅原子和氧原子按1∶2的
构成 物理性质
CO2分子 比例组成的立体网状结构 的晶体，无SiO2分子
气体，熔、沸 固体，熔、沸点高，硬度
点低，溶于水
大，不溶于水
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化 与碱
学 与水 性
质 与碳
CO2 2NaOH＋CO2===
Na2CO3＋H2O CO2＋H2O H2CO3
CaSiO3
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CO2
SiO2
化
Na2SiO3＋CO2＋H2O=== SiO2＋CaCO3=高==温==
学 与盐 Na2CO3＋H2SiO3↓
性
CaCO3＋CO2＋H2O===
质
Ca(HCO3)2
CaSiO3＋CO2↑ SiO2＋Na2CO3=高==温== Na2SiO3＋CO2↑
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[例 1] 下列叙述正确的是
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第一节 无机非金属材料的主角——硅
第一课时 二氧化硅和硅酸
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(1)碳、硅核电荷数分别是6和14，其原子结构示意图
为：
、
。
(2)CO2是一种 酸性 氧化物，它和足量NaOH反应 的化学方程式为： 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O 。
(3)地壳中含量最多的两种元素是 O 、 Si ，二者
H2SiO3(胶体)
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4．存在及用途 浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅 酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强 的 吸水性 ，常用作 干燥剂 或 催化剂 的载体。
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1．请将下列物质与相应的用途连接起来。
(1) SiO2
A. 玛瑙饰物
B. 干燥剂
(2) 硅胶
C. 催化剂载体
D. 光导纤维 答案：(1)—A、D (2)—B、C
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2．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态。 ( )
(2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体。
()
(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应。
()
(4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体
()
C＋CO2=高==温==2CO
SiO2 SiO2＋2NaOH===
Na2SiO3＋H2O 不反应
2C＋SiO2=高==温== Si＋2CO↑
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CO2
与氢氟酸 化学
性质 与氧化钙
不反应
CO2＋CaO=== CaCO3
SiO2 SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O SiO2＋CaO=高==温==
()
A．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，所以两者物理性质 相似
B．因为 CaCO3＋SiO2=高==温==CaSiO3＋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．SiO2 晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导 纤维
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[解析] CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点 高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理 性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2 的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱， B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做 光导纤维，D错。
[答案] C
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(1)结构决定性质，SiO2与CO2性质上的差异，主要是 二者结构上的不同决定的。
(2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应； SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应。
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H2SiO3的性质
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H2CO3与H2SiO3性质的比较
酸性 水溶性
H2CO3
H2SiO3
均为弱酸，且酸性：H2CO3>H2SiO3
能溶于水
难溶于水
稳定性 常温下易分解生成CO2和 受热易分解生成
H2O
SiO2和H2O
制备 CO2＋H2O
H2CO3
Na2SiO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2SiO3↓
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(2)不稳定性： H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式为：
H2SiO3==△===H2O＋SiO2 。
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3．制备
实验 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈 红 色，滴加稀盐酸
现象 后溶液变为 无 色，有 透明胶状物生成
Na2SiO3溶液呈 碱 性；滴加稀盐酸后反应
结论 的化学方程式为：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋
4．化学性质
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5．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) 石英 和玛瑙制作饰物和工艺品。 (4)实验室中使用的石英坩埚。 三、硅酸 1．物理性质 硅酸是一种 不 溶于水的 白色 胶状物。
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2．化学性质 (1)弱酸性： 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体， 化学方程式为： Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ， 结论(酸性)：H2SiO3 < H2CO3。
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4．下列关于硅酸的叙述，错误的是
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பைடு நூலகம்
A．硅酸是一种很弱的酸
B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅
D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧
化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。
答案：B
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SiO2的结构和性质
形成的化合物为 SiO2 ，对应的酸为H2SiO3。
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一、硅元素的存在
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二、二氧化硅 1．存在 SiO2存在形态有 结晶 形和无定形两大类，统称硅石。石 英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是 SiO2 。 2．结构 SiO2晶体是 四面体 空间网状结构，每个Si周围结合 4 个O，每个O周围有 2 个Si，Si∶O＝ 1∶2 。 3．物理性质 SiO2的熔点 高 ，硬度 大 ，不溶于水。
(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证
明酸性：H2CO3>H2SiO3
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答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
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3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路， 其材料的主要化学成分为________，该材料的名称是 ________。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土 壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：_____ _______________________________________________。 答案：SiO2 光导纤维 SiO2＋2OH－===SiO23－＋H2O
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CO2和SiO2的比较
CO2
SiO2
硅原子和氧原子按1∶2的
构成 物理性质
CO2分子 比例组成的立体网状结构 的晶体，无SiO2分子
气体，熔、沸 固体，熔、沸点高，硬度
点低，溶于水
大，不溶于水
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化 与碱
学 与水 性
质 与碳
CO2 2NaOH＋CO2===
Na2CO3＋H2O CO2＋H2O H2CO3
CaSiO3
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CO2
SiO2
化
Na2SiO3＋CO2＋H2O=== SiO2＋CaCO3=高==温==
学 与盐 Na2CO3＋H2SiO3↓
性
CaCO3＋CO2＋H2O===
质
Ca(HCO3)2
CaSiO3＋CO2↑ SiO2＋Na2CO3=高==温== Na2SiO3＋CO2↑
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[例 1] 下列叙述正确的是
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第一节 无机非金属材料的主角——硅
第一课时 二氧化硅和硅酸
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(1)碳、硅核电荷数分别是6和14，其原子结构示意图
为：
、
。
(2)CO2是一种 酸性 氧化物，它和足量NaOH反应 的化学方程式为： 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O 。
(3)地壳中含量最多的两种元素是 O 、 Si ，二者
H2SiO3(胶体)
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4．存在及用途 浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅 酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强 的 吸水性 ，常用作 干燥剂 或 催化剂 的载体。
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1．请将下列物质与相应的用途连接起来。
(1) SiO2
A. 玛瑙饰物
B. 干燥剂
(2) 硅胶
C. 催化剂载体
D. 光导纤维 答案：(1)—A、D (2)—B、C
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2．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态。 ( )
(2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体。
()
(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应。
()
(4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体
()
C＋CO2=高==温==2CO
SiO2 SiO2＋2NaOH===
Na2SiO3＋H2O 不反应
2C＋SiO2=高==温== Si＋2CO↑
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CO2
与氢氟酸 化学
性质 与氧化钙
不反应
CO2＋CaO=== CaCO3
SiO2 SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O SiO2＋CaO=高==温==
()
A．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，所以两者物理性质 相似
B．因为 CaCO3＋SiO2=高==温==CaSiO3＋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．SiO2 晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导 纤维
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[解析] CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点 高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理 性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2 的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱， B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做 光导纤维，D错。
[答案] C
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(1)结构决定性质，SiO2与CO2性质上的差异，主要是 二者结构上的不同决定的。
(2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应； SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应。
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H2SiO3的性质
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H2CO3与H2SiO3性质的比较
酸性 水溶性
H2CO3
H2SiO3
均为弱酸，且酸性：H2CO3>H2SiO3
能溶于水
难溶于水
稳定性 常温下易分解生成CO2和 受热易分解生成
H2O
SiO2和H2O
制备 CO2＋H2O
H2CO3
Na2SiO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2SiO3↓
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(2)不稳定性： H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式为：
H2SiO3==△===H2O＋SiO2 。
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3．制备
实验 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈 红 色，滴加稀盐酸
现象 后溶液变为 无 色，有 透明胶状物生成
Na2SiO3溶液呈 碱 性；滴加稀盐酸后反应
结论 的化学方程式为：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋