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第四章非金属及其化合物请阅读课本第四章引言，请列举一些你所知道的非金属及其化合物。温故知新地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素；人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物，如：SO2、NO2、CO等。同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？联想与质疑？第一节无机非金属材料的主角——硅阅读课本回答以下问题：硅元素在地壳中的含量如何？以什么方式存在？硅原子具有怎样的原子结构？一、二氧化硅（silicondioxide）请同学阅读课本P74－75有关内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。1.二氧化硅的存在、应用SiO2是硅最重要的化合物。其存在有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的是水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。此外SiO2是沙子的主要成分，玻璃中也有SiO2。石英坩埚石英表石英光导纤维玛瑙[思考与交流]根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？二氧化硅档案：我叫二氧化硅，我的结构与金刚石相似，但我很平凡，随处可见的沙子、石英就是我了。我个子不高，熔点却高；心肠很软身子却很硬。水晶价值连城，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器，如果将她和我联系起来就很普通了。行业千万种，但我更喜欢呆在铺路、建筑等平凡岗位上，为人民服务！一、二氧化硅（silicondioxide）2、物理性质二氧化硅是一种坚硬难溶的固体，硬度、熔点都很高。3、SiO2的空间结构——立体网状结构（与金刚石结构相似）4、化学性质知识迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格或者其他形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。SiO2和CO2化学性质的比较与碳反应与碱性氧化物反应与碱反应与酸反应与水反应二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质CO2+H2OH2CO3CO2+Na2ONa2CO3SiO2+4HFSiF4+2H2OSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2+CaOCaSiO3高温SiO2+2CSi+2CO高温CO2+C2CO高温CO2+2NaOHNa2CO3+H2O①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？②实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？思考与探索①因为玻璃的主要成分是二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖粘合；②因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。二、硅酸（H2SiO3）1.物理性质：白色固体，溶解度很小；2.化学性质：是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），受热分解。3.硅酸制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。实验探究[实验4-1]在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。现象结论化学方程式离子方程式实验报告Na2SiO3+2HCl====H2SiO3（胶体）+2NaCl将过量CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是（）A、CaCl2溶液B、石灰水C、饱和碳酸钠溶液D、水玻璃三、硅酸盐（silicate）很久很久以前，古人也像其他动物一样，住在山洞里或爬在树枝上，搭起几根树枝草梗便繁衍后代。到了住进自己盖的木屋里头，已经进化到很不错的阶段了。后来，人们学会了烧制砖瓦，并用它们盖新房子。盖好了便毫不犹豫地、兴高采烈地搬进了新家。再后来，有人用钢筋混凝土盖了一间房子，大家觉得他出风头，于是纷纷效仿他。接着这些房子变越盖越高，越盖越多了。硅酸盐概念：硅酸盐性质：主要产品有：三、硅酸盐（silicate）是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。结构复杂的固体物质，大多不溶于水，化学性质稳定。玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、水玻璃等。实验探究1.硅酸钠（Na2SiO3）俗称：用途：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃制备硅胶和木材防火剂及粘合剂的材料。放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论实验报告（1）玻璃普通玻璃的生产原料：化学方程式：2.硅酸盐工业——硅酸盐产品介绍纯碱、石灰石、石英生产设备：玻璃窑Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2种类特性用途普通玻璃在较低温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等光学玻璃透光性能好、有折光和色散性眼镜片；照相机、显微镜、望远镜、用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀宇航服的衣服、玻璃钢等钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材；微波通信器材；汽车、火车窗玻璃等各种特种玻璃的特性和应用1、生产原料：2、生产设备：3、主要成分：4、用途：（2）水泥雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程黏土和石灰石、适量石膏；水泥回转窑；硅酸三钙（3CaO•SiO2）、硅酸二钙（2CaO•SiO2）、铝酸三钙（3CaO•Al2O3）建筑行业世贸大厦雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程学前思考：为什么在英文中用China表示中国？（3）陶瓷—以黏土为原料，经高温烧结而成陶器的制作工序与你欣赏3.硅酸盐的表示方法通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，如：Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2书写规则：金属氧化物写在最前面（金属按活动顺序表），然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开练习:镁橄榄石:Mg2SiO4钙长石:CaAl2Si2O8高岭石:Al2(Si2O5)(OH)42MgO·SiO2CaO·Al2O3·2SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O晶体硅晶体硅结构——与金刚石相似四、单质硅1、存在：2、物理性质：3、化学性质：4、用途：5、制备：自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点高，硬而脆的固体。是良好的半导体材料在常温下化学性质不活泼Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等。SiO2粗硅SiCl4Si+C+Cl2精馏+H2高温高温高温SiO2+2C==Si（粗硅）+2CO↑高温晶体管太阳能电池大规模集成电路电脑CPU卫星的翅膀汽车的尾巴在太阳能方面的利用1.能溶解硅且能放出氢气的是（）A、浓盐酸B、稀硫酸C、氢氟酸D、浓烧碱练习：