文档介绍：非金属及其化合物
无机非金属材料主角—硅
知识梳理
在地壳里,硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以_____ 态存在。硅元素位于元素周期表中的第___周期,族:__其原子结构示意图:_____。
一、二氧化硅及硅酸
1、二氧化硅
(1)物理性质:
二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅,SiO2不溶于水,熔点___、硬度___。水晶、石英是二氧化硅晶体。
(2)结构:
二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的,晶体中硅原子和氧原于的个数比为___,Si02晶体的平面结构图:
(3)二氧化硅出化学性质
①酸性氧化物的性质:Si02是酸性氧化物,是___ 的酸酐,___于水。常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3),反应的化学方程式为:_________。
高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐,反应的化学方程式为:_________。
②常温下,SiO2能与氢氟酸(HF)反应,此反应常用于刻蚀玻璃,反应的化学方程式为:_________。
③二氧化硅的弱氧化性:Si02高温下与C作用可制取粗硅,反应的化学方程式为:_________。
(4)二氧化硅的用途:
①Si02是制造光导纤维的主要原料。
②Si02常被用来制造石英表中的压电材料
③Si02用于制造各种玻璃制品。
思考:
(1)实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液?应用什么样的塞子?
(2)Si02不溶于水,如何由Si02制取H2SiO3?
2、硅酸
(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水,其酸性比碳酸的酸性___。
(2)硅酸钠(Na2Si03): Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中通人CO2,能制得硅酸,反应的化学方程式:_________。
二、硅酸盐
硅酸盐制品性质稳定、熔点较高,大都难溶于水,
1、硅酸盐的组成比较复杂,常用氧化物的形式表示。表示顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如:硅酸钠(Na2Si03)改写为氧化物形式为:________;钠长石: (NaAlSi308)改写为氧化物形式为________。
2、硅酸盐的用途
三、硅单质
1、硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是___色、有___光泽、脆而硬的固体,是良好的___材料。

(1)常温下硅的化学性质稳定,但能和氢氟酸(HF)、强碱(NaOH)发生反应。
①硅和氟气反应生成四氟化硅气体,化学方程式为:_____________。
②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅,写出学方程式为:_____________。
③硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠,反应的化学方程式为:____________。
(2)在加热条件下,硅能和某些非金属单质发生反应。
①硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅程式为:_____________。
②硅和C12在加热条件下反应生成四氯化硅的化学方程式为:_____________。
:
自然界中没有游离态的硅,常见的化合态的硅有__和__等。工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式:________________。在该反应中,氧化剂是____,还原剂____。
:
硅可以用来制造____、____、____、____等。
四、小结:比较SiO2、CO2在物理化学性质上异同。
二氧化碳
二氧化硅
状态
溶解性
与NaOH反应
与酸反应(HF)
CO2通入水玻璃
SiO2与Na2CO3
高温下反应
本节小结:
1、硅及其化合物的有哪些特性?
(1)Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:SiO2+2C=Si+2CO↑
(2)非金属与碱反应一般无氢气放出,但Si可以:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
(3)非金属单质一般不与无氧酸反应,但Si可以与HF作用:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
(4)非金属单质一般为非导体,但Si可以作为半导体。
(5)SiO2是硅酸的酸酐,但不溶于水,不能直接与水作用生成硅酸。
(6)非金属的氧化物的熔点一般较低,但二氧化硅的熔点很高,原因是它为原子晶体。
(7)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2可以与HF酸作用: SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(8)硅酸不溶于水。
2、玻璃瓶塞会跟NaOH等碱性溶液反应,为什么NaOH溶液还能用玻璃瓶盛装?
由于玻璃不是简单的Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2机械混合物,它们相互结合为多聚硅酸的长链,金属阳离子处于无规则的多