【2020秋备课】高中化学学案新人教版必修1-4.1-无机非金属材料的主角-硅.docx

4.1 无机非金属材料的主角 硅自主预习空间一、二氧化硅硅元素的存在：硅在地壳中的含量仅次于 ，硅的 和 约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有 个电子，主要形成 价的化合物，硅原子结构示意图： 。1、 SiO2的存在形式 硅石： 二氧化硅 ：无色透亮的晶体 SiO2石英： 的二氧化硅 ：具有彩色环带状或层状沙子：含有 的石英晶体2、 SiO2的结构每个Si原子与四周的 个O原子相结合，每个O原子与 个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按 的比例所组成 的 结构的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。3、 物理性质：二氧化硅是 的固体， 于水。4、化学性质（1）与氢氟酸： 。（用途：可以用来 ）。（2）SiO2作为酸性氧化物可以和 、 反应，但与水 。和碱反应： ；和碱性氧化物反应： 。5、二氧化硅的用途（1）以SiO2为主要成分的沙子照旧是基本的建筑材料；（2）电子工业的重要部件、光学仪器；（3）是信息高速大路的骨架 的主要成分；（4）用石英、玛瑙制作 。二、硅酸1、硅酸是一种很弱的酸，其酸性比碳酸还 ，溶解度很 。硅酸浓度较大时，则形成软而透亮的、胶冻状的 。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干凝胶，称为“ ”。硅胶常用作食品等的 ，也可用作催化剂的 。2、SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过 与其他酸反应制得。试验操作试验现象结论及方程式在Na2SiO3饱和溶液中，滴加酚酞溶液，然后在所得的溶液中逐滴加入稀盐酸在Na2SiO3饱和溶液中，滴加酚酞溶液呈 色。逐滴加入稀盐酸，有透亮的凝胶产生，溶液红色渐渐 ，最终 Na2SiO3溶液显碱性，与盐酸反应生成 ，化学方程式为 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：是一大类结构简洁的固态物质，大多 于水，化学性质很 。3、最常见的硅酸盐Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗称 . ，常用作 和 。4、 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。化学式法：氧化物法Na2SiO3 CaSiO3 Al2Si2O5（OH）4（黏土的主要成分）KAlSi3O8Ca2Mg5Si8O22(OH)25、三种常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料主要设备主要反应水泥石灰石和黏土水泥回转窑简洁的氧化还原反应玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑 、 陶瓷黏土简洁的氧化还原反应6、新型含硅物质（1）具有金刚石结构的碳化硅（SiC，俗称 ）；（2）具有很高 的硅钢；（3）既耐高温又耐 的硅橡胶；（4）人工制造的 主要用作吸附剂和催化剂等。四、硅单质1、种类：单质硅有 和 两类。2、结构：晶体硅的结构与 相像。3、性质（1）物理性质色、态光泽熔点硬度质地导电性（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。5、制备：【思维拓展】1、试验室保存NaOH溶液时为何不能用玻璃塞？试验室保存HF溶液，应留意什么？2、SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，属于两性氧化物吗？3、CO2 和 SiO2 在结构性质上的差异，请填表：CO2SiO2结构晶体中有无单个分子空间构型物理性质颜色、状态熔沸点硬度溶解性属类化学性质与水与碱NaOH 与碱性氧化物与某些盐与氢氟酸4、如何证明碳酸的酸性与硅酸强？