二氧化硅和硅酸

第四章非金属及其化合物湖北省汉川一中鲁志超非金属氧、硅氮、氧NaCl构成地壳的骨架空气的主要元素SO2、NO2、CO影响大气质量的气态氧化物人体生理必需的食用盐无机非金属材料的主角——硅硅的化合物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。硅的广泛存在第一节无机非金属材料的主角——硅硅和碳的原子结构碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石与许多矿物的基本元素SiC第一节无机非金属材料的主角——硅硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同)氧化物硅酸盐存在形式无游离态第一节无机非金属材料的主角——硅天然SiO2结晶（石英）无定形（硅藻土）纯净的SiO2晶体叫做水晶具有彩色环带状或层状的叫玛瑙1、二氧化硅的存在一、二氧化硅（SiO2）玛瑙硅石1、二氧化硅的存在一、二氧化硅（SiO2）[SiO4]四面体结构2、二氧化硅的结构SiOOOO一、二氧化硅（SiO2）一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的结构一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的结构二氧化硅晶体的空间网状结构模型一、二氧化硅（SiO2）3、二氧化硅的物理性质硬度大，熔点高，不溶于水，不导电。纯净的二氧化硅晶体无色透明。一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质①酸性氧化物a.与碱反应：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2Ob.与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO==CaSiO3高温思考：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O一、二氧化硅（SiO2）一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质②高温下与碳单质反应：SiO2+2C==Si+2CO↑高温工业上用此反应制备粗硅（P81第9题）氧化产物是CO而不是CO2SiO2+3C==SiC+2CO↑高温（弱氧化性）（歧化反应）一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质SiO2Si价值5元的沙子价值5000元的芯片用户沙滩点沙成金一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质③特性：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O思考：2.为什么HF溶液不能用玻璃瓶存放?1.SiO2是不是两性氧化物?能与氢氟酸反应一、二氧化硅（SiO2）雕刻巧匠氢氟酸玻璃光滑坚硬，用什么刀子能雕刻出这些花纹图案和刻度呢？当然用普通刀子是不能完成这一工艺的。说来有趣，找到能够在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”，还是从发现一种会“啃”玻璃的化学物质开始的。在玻璃表面涂上一层石蜡在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸洗掉酸并去掉石蜡一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质④高温下与碳酸盐反应SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高温工业上制玻璃的反应原理一、二氧化硅（SiO2）5、二氧化硅的用途饰物现代通信光导纤维光学纤维胃镜石英坩埚二、硅酸（H2SiO3）硅酸是一种不溶于水的弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。讨论：能用SiO2与水反应制得吗？由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。如何制得硅酸？二、硅酸（H2SiO3）二、硅酸（H2SiO3）实验4-1在试管中加入3-4mLNa2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再逐滴加入稀盐酸溶液，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。观察现象。1、硅酸的制备二、硅酸（H2SiO3）现象结论化学方程式溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时,有白色胶状物质生成.硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl若改变操作顺序或盐酸过量，则会生成硅酸沉淀：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl讨论：如何设计实验证明硅酸的酸性比碳酸弱？向Na2SiO3溶液里通入少量CO2气体:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3若通入CO2气体过量:Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3二、硅酸（H2SiO3）二、硅酸（H2SiO3）2、化学性质H2SiO3==SiO2+H2O△①硅酸不稳定，受热易分解：2、硅酸（H2SiO3）2、化学性质2NaOH+H2SiO3==Na2SiO3+2H2O②硅酸与碱溶液反应：硅胶多孔，吸水能力强，常用作干燥剂吸水二、硅酸（H2SiO3）作业：活页练习《二氧化硅和硅酸》