幻灯片 1
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
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幻灯片 2----
幻灯片 31．了解SiO2的结构、性质和用途。
2．了解硅酸的制备和化学性质。
3．了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。
4．了解硅的性质和用途。
5．了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
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幻灯片 4一、二氧化硅
1．存在
存在形态有 形和 形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是 。
晶体
无定
结晶的二氧化硅
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幻灯片 52．物理性质
3.化学性质
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幻灯片 64.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 。
(3) 和 制作饰物和工艺品。
光导纤维
石英
玛瑙
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幻灯片 7二、硅酸
1．硅酸的性质
(1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程式为
，结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性 。
(2)不稳定性
H2SiO3受热易分解，化学方程式为：
。
CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
Na2SiO3＋
弱
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幻灯片 82．硅酸的制备
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幻灯片 9红
无
白色絮状沉淀
碱
Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl
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幻灯片 101．能否利用SiO2与H2O化合制取H2SiO3?
提示：不能。H2SiO3和SiO2均难溶于水，SiO2与水不发生反应，可利用SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，再通入足量CO2气体，制取H2SiO3。
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幻灯片 113．硅酸的存在及用途
(1)浓度小时：形成 。
(2)浓度大时：形成 。
(3)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的 ，称为“硅胶”，具有强的 ，常用作 或 的载体。
硅酸溶胶
硅酸凝胶
硅酸干凝胶
吸水性
干燥剂
催化剂
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幻灯片 12三、硅酸盐
1．概念
硅酸盐是由 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 。
硅、氧和金属
不溶
稳定
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幻灯片 133．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： ；
长石KAlSi3O8： 。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称 ，能制备 和 。
Na2O·SiO2
K2O·Al2O3·6SiO2
水玻璃
硅胶
木材防火剂
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幻灯片 145．三种常见的硅酸盐产品
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幻灯片 156.其他含硅的物质
金刚砂
导磁性
高温
低温
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幻灯片 16四、硅单质
1．种类：单质硅有 和 两类。
2．结构：晶体硅的结构与 相似。
3．性质
(1)物理性质
晶体
无定形
金刚石
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幻灯片 17(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与 、 发生反应。
4．用途
(1) ，如硅芯片等。
(2) ，如光电池等。
氢氟酸
强碱
半导体材料
新型能源
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幻灯片 182．工业上如何制备单质硅？
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幻灯片 19----
幻灯片 20一、二氧化硅和硅酸
1．CO2与SiO2的组成及性质比较
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幻灯片 21----
幻灯片 22----
幻灯片 232.H2SiO3与H2CO3的组成及性质比较
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幻灯片 24 (2012台州高一检测)下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是
A．CO2、SiO2都是酸性氧化物
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
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幻灯片 25
解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。
答案：A
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幻灯片 26
【误区警示】有关SiO2的两个易出错的问题：
(1)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。
(2)SiO2和CO2的物理性质差别很大，是由于二者结构上的差别造成的，SiO2是立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO2。
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幻灯片 27【针对训练】1.在一定条件下，既能与CO2反应，又能跟SiO2反应的物质是( )
①NaHCO3溶液 ②浓硫酸 ③NaOH溶液 ④碳
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：SiO2和CO2都属于酸性氧化物，能与碱反应，同时二者均具有弱氧化性，一定条件下能与单质碳反应。
答案：D
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幻灯片 292．碳和硅的化学性质比较
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幻灯片 31
(2012烟台高一检测)下列关于硅的说法不正确的是
A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应
D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
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幻灯片 32
解析：硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定，常温下可与F2、HF、强碱溶液反应，加热或高温下可与O2、Cl2等一些非金属发生反应。
答案：C
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幻灯片 33【针对训练】2.有关硅元素的下列叙述中正确的是( )
A．硅与任何酸都不反应
B．硅元素是构成矿物岩石的主要成分之一，其化合态几乎全部是氧化物和硅酸盐
C．硅的性质很稳定，能以游离态形式存在于自然界中
D．常温时硅不与任何物质反应
答案：B
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幻灯片 34----
幻灯片 35忽略了酸性强弱比较的条件
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幻灯片 36C．CO2通入Na2SiO3溶液中，产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3
D．H2SiO3难溶于水，因此不能与NaOH溶液反应
【易错分析】A项忽视了SiO2的水溶性，SiO2不与水反应；B项忽略了反应在高温条件下进行，不能据此判断H2CO3和H2SiO3的酸性强弱；D项忽略了酸碱中和反应的共性，H2SiO3与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。
【正确答案】C
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【误区警示】(1)SiO2不溶于水，也不与水发生反应。
(2)利用“较强酸制较弱酸”的规律判定酸性的强弱，反应必须在水溶液中进行。
(3)SiO2是酸性氧化物，但可与HF溶液反应。
(4)SiO2既能与酸反应，又能与碱反应，但不是两性氧化物。
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幻灯片 38 忽略了硅单质的特性
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幻灯片 39
【易错分析】A项忽略了硅单质的特性，硅可与HF溶液发生反应产生H2；B项忽略了反应进行的条件；C项忽略了金属Al也能与NaOH溶液反应产生H2。
【正确答案】D
【误区警示】(1)能与酸反应产生H2的单质有金属、硅(与HF溶液)。(2)Si和Al都能与NaOH溶液反应产生H2。(3)SiO2和Al2O3都能与NaOH溶液反应。
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幻灯片 41
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