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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1课时 二氧化硅和硅酸 一、教学目标 【知识目标】 1、了解硅及其化合物的知识硅及其化合物在国民经济中的二氧化硅的性质。二氧化硅的性质。SiO2+CaOCaSiO3 SiO2＋2NaOH = Na2SiO3＋H2O 因此，不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 （二）硅酸（H2SiO3） 1、性质：酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，它不能使紫色石蕊试液变红色。 ①硅酸不稳定：H2SiO3SiO2+H2O ②硅酸能与碱反应：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O ③硅酸在水中易聚合形成胶体。浓度小时——硅酸溶胶，浓度大时形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 2、制备：由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3＋2HCl ＝ H2SiO3↓＋2NaCl 二、硅单质 1、物理性质：硅与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，它是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，有脆性，是良好的半导体。 2、化学性质：常温下化学性质不活泼。常温可与F2 、HF 、NaOH 反应，加热条件下可与O2、Cl2 等物质反应 Si+2NaOH+H2O =NaSiO3+2H2↑ Si+ 2F2 = SiF4 Si＋4HF = SiF4＋2H2 Si+ O2 SiO2 Si+ 2Cl2 SiCl4 3、制备：（1）粗硅制取：SiO2+2C2CO+Si（副反应SiO2+3CSiC+2CO↑） （2）粗硅提纯：Si+ 2Cl2 SiCl4 4、应用：用途广泛，常用作半导体、晶体管及芯片、光电池等材料 【例2】 为确认盐酸、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）。请据此回答： （1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________。 （2）装置B所盛的试剂是______________，其作用是________________________。 （3）装置C所盛试剂是____________，C中反应的离子方程式是_______________。 【跟踪训练2】 下列关于碳酸（H2CO3）和硅酸（H2SiO3）的说法中不正确的是（ B ） A.两者均为弱酸 B.两者均可使紫色石蕊试液变红色 C.CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D.两者受热时均可以分解 课后作业 1、下面有关硅的叙述中，正确的是 （ ） ①硅原子既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 ②硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。 ③硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在。 ④硅在电子工业中，是最重要的半导体材料。 A．①③ B．②④ C．①④ D．①②③④ 2、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是 （ ） A、水玻璃 B、石灰水 C、饱和Na2CO3 D、CaCl2 3、下列离子方程式中，书写正确的是（ ） A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑ C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑ D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3- 4、下列反应中，能证明SiO2是酸性氧化物的是 （ ） ASiO2 + 2C ==== Si + 2CO↑ B．SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O C．SiO2 + 4HF == SiF4↑+ 2H2O D．SiO2 + CaCO3 == CaSiO3 + CO2↑ 5、下列物质的用途错误的是A．硅是制造太阳能电池的常用材料 B．二氧化硅是制造光导纤维的材料 C．水玻璃可用作木材防火剂 D．硅是制取水泥的原料________B________C________D__