内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角
——硅
第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物
自主学习
一、硅元素
1.含量:硅在地壳中含量为26.3%,仅次于______。
2.原子结构:硅的原子结构示意图为_______。最外层电子数为____个,其原子既不易失去也不易得到电子,主要形成四价的化合物。
氧
4
新知初探自学导引
第四章 非金属及其化合物
3.存在:硅是一种亲氧元素,在自然界中总是与氧相互化合,以熔点很高的_________及__________形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量的90%以上。
二、二氧化硅
1.存在
SiO2存在形态有______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_________。
氧化物
硅酸盐
结晶
SiO2
第四章 非金属及其化合物
2.结构
SiO2晶体是__________空间网状结构,每个Si周围结合______个O,每个O周围有_____个Si,Si∶O=_________。
3.物理性质
熔点:_____;硬度:_____;溶解性:____溶于水。
四面体
4
2
1∶2
高
大
不
第四章 非金属及其化合物
SiO2+2NaOH ===== Na2SiO3+H2O
SiO2+4HF ===== SiF4↑+2H2O
第四章 非金属及其化合物
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材料,可以制作______________;
(3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品;
(4)实验室中使用石英坩埚。
光导纤维
第四章 非金属及其化合物
想一想
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡皮塞,而不用玻璃塞?
提示:玻璃中含有SiO2,SiO2与NaOH溶液反应生成黏性的Na2SiO3,会使瓶塞与瓶口粘在一起,不易打开。
第四章 非金属及其化合物
三、硅酸
1.物理性质
颜色:______;状态:胶状固体;溶解性:______溶于水。
2.化学性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,化学方程式为:
白色
难
第四章 非金属及其化合物
_______________________________________________。
结论(酸性):H2SiO3_________H2CO3。
(2)不稳定性
H2SiO3不稳定,受热易分解,化学方程式为:________________________。
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
<
H2SiO3 SiO2+H2O
第四章 非金属及其化合物
3.制备
实验操作
第四章 非金属及其化合物
红
无
白色胶状物质
碱
Na2SiO3+2HCl
===2NaCl+H2SiO3(胶体)
实验现象 滴加酚酞后溶液呈________色,滴加稀盐酸后溶液变为__________色,有_________________生成
结论 Na2SiO3溶液呈_____性;滴加稀盐酸后反应的化学方程式为:______________
__________________________________
第四章 非金属及其化合物
4.硅胶
SiO2
干燥剂
催化剂
第四章 非金属及其化合物
四、硅酸盐
1.概念
硅酸盐是由______、氧和金属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_______于水,化学性质很稳定。
硅
不溶
第四章 非金属及其化合物
3.硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。
例如:Na2SiO3:Na2O·SiO2;红柱石:Al2SiO5∶Al2O3·SiO2。
第四章 非金属及其化合物
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
第四章 非金属及其化合物
5.常见的硅酸盐产品
玻璃窑
产品 原料 主要设备 主要成分
水泥 石灰
石、黏土 水泥回转窑 硅酸二钙 2CaO·SiO2
硅酸三钙 3CaO·SiO2
铝酸三钙 3CaO·Al2O3
玻璃 纯碱、石灰石和石英 ______ Na2O·CaO·6SiO2
陶瓷 黏土
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6.其他含硅的物质
第四章 非金属及其化合物
想一想
2.二氧化硅能溶于水生成硅酸吗?若不能,如何用二氧化硅制取硅酸?
提示:二氧化硅不溶于水,也不与水反应,应使二氧化硅先与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,然后再通入二氧化碳气体,即可生成硅酸沉淀。
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五、硅单质
1.种类及结构
单质硅分为晶体硅和___________两类,晶体硅