第四单元 非金属及其化合物

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1、第四单元非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第1课时二氧化硅和硅酸★讲义摘录一、硅1．硅元素的存在284+14硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，居第二位，硅酸盐及二氧化硅构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。2.硅的原子结构示意图：其原子既不易失去电子也不易得到电子，主要形成四价化合物。注意：①在地壳中的元素含量排前五位是“氧硅铝铁钙”②硅元素虽然比较稳定，但因为其为亲氧元素，故自然界中只有化合态无游离态。二、二氧化硅(SiO2)1.SiO2的存在（阅读课本P74）SiO2主要以晶体和无定形两大形态存在，统称硅石。沙子、石

2、英、玛瑙和水晶的主要成分是结晶的SiO2。2.SiO2的结构SiO2晶体是有Si和O按1：2的比例所组成的立体结构，基本结构单元为(正四面体)。每个Si周围结合4个O，每个O周围结合2个Si，因此SiO2晶体中不存在单个的二氧化硅分子。3.SiO2的物理性质熔点高、硬度大、不溶于水的固体4.SiO2的化学性质⑴不与水、一般的酸反应。⑵具有酸性氧化物的通性：①与CaO反应的化学方程式为：SiO2+CaO高温CaSiO3；②与强碱反应的化学方程式为：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O；注意：①虽然SiO2是酸性氧化物，但是不能与水

3、直接化合成硅酸：②粗糙的SiO2可与NaOH反应，故不能用带玻璃塞的玻璃试剂瓶保存⑶特性：与氢氟酸反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O；(可用于雕玻璃)高沸点制低沸点：Na2CO3+SiO2CO2++Na2SiO35.用途⑴沙子是基本的建筑材料。⑵纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制成光导纤维。⑶实验室中的石英坩埚⑷石英、玛瑙和水晶可以制作饰物和工艺品三、硅酸（H2SiO3））1．硅酸的性质⑴硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水、很弱的酸，酸性比碳酸弱。向Na2SiO3）溶液中通入CO2,反应的化学方程式为CO2+

4、H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓；⑵不稳定受热易分解:H2SiO3高温SiO2+H2O⑶硅酸在水中易聚合成胶体溶液或白色悬浊液。浓度小时，形成胶体溶液；浓度大时，形成硅酸凝胶。干燥脱水，形成硅胶，可做干燥剂2.硅酸的制备：原理：强酸制弱酸。⑴CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓⑵2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓注意：原硅酸（H4SiO4）也为不溶于水的弱酸，H2SiO3和H4SiO4的酸酐都是SiO2★典型例题【例1】下列说法正确的是（）Ａ.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟

5、碱反应，但不能与任何酸反应.Ｂ．CO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸.Ｃ．根据反应SiO2+CaCO3高温CO2+CaSiO3可推知硅酸酸性比碳酸强.Ｄ．SiO2能跟水反应生成酸.【例2】在硅酸钠溶液中通入足量的CO2气体，充分反应后加热、蒸发、灼烧，最后得到的固体物质为（）Ａ．SiO2与NaHCO3Ｂ．Na2CO3与SiO2Ｃ．SiO2Ｄ．NaHCO3【例3】下列离子方程式书写正确的是（）Ａ．往澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳：CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓Ｂ．往碳酸钠溶液中加入二氧化硅：SiO2+CO32-=C

6、O2+SiO32-Ｃ．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2↑Ｄ．硅酸与烧碱溶液中和：2OH-+H2SiO3=SiO32-+2H2O【★强化练习1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（）A．硅胶B．水晶　C．玛瑙　D．硅石2．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（）A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶3．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐4．下列不是水玻璃用途的是（）A．肥皂填料B．木材防火剂C

7、．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料5．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→H2SiO36．普通玻璃的主要成分为二氧化硅，其化学性质很稳定。但与某些物质能够发生反应，可对玻璃进行蚀刻的物质是（）A．浓盐酸B．硫酸C．硝酸D．氢氟酸7．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，

8、通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀8．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（）A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应9．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的