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硅及其重要化合物
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳总质量的90%以上
硅元素在自然界中的存在形式：
二氧化硅、硅酸盐
硅是一种亲氧元素
2、物理性质
晶体硅带有金属光泽、灰黑色、硬而脆，熔点1410℃、沸点2355℃，是良好的半导体材料
1、种类及结构
一、硅单质
晶体硅、无定形硅
3、化学性质
常温下，硅的化学性质很稳定，除F2、HF和强碱外，硅不跟其它物质反应。
Si+2F2== SiF4
Si+4HF= SiF4↑ +2H2↑
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
（1）制集成电路、晶体管、光电池等的半导体材料
（2）含硅4%的钢可制变压器铁芯
（3）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备
4、硅的用途
1、SiO2的物理性质
熔沸点高，硬度大，不溶于水
结晶形：石英
无定形（硅藻土）
水晶
玛瑙
……
硅石
存在形式
二、二氧化硅（SiO2）
每个Si原子周围结合___个O原子
每个O原子周围结合___个Si原子
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1
2、SiO2的结构
4
2
②与碱反应
①与碱性氧化物
③与H2O反应
3、SiO2的化学性质
CO2 SiO2
SiO2+CaO===CaSiO3
高温
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+H2O≠H2SiO3
（1）酸性氧化物通性
④与盐反应
SiO2+Na2CO3 === Na2SiO3+CO2↑
高温
SiO2+CaCO3 === CaSiO3+CO2↑
高温
（2）与氢氟酸（HF）反应－－Si元素的亲氟性
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来蚀刻玻璃
洗掉酸并去掉石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，
向挖空部分加少量氢
氟酸
在玻璃表面涂上一层石蜡
4、SiO2的用途
①光导纤维
②石英玻璃制化学仪器
③石英表、石英钟
④水晶制光学仪器和工艺品
⑤玛瑙制精密轴承和装饰品
三、硅酸
硅酸是一种难溶于水的弱酸
实验1 向Na2SiO3溶液中滴加酚酞 再滴加稀盐酸
1.滴入酚酞后溶液变为红色。
2.再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有无色胶状物产生。
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3(胶体)
实验现象：
硅酸浓度较小时：硅酸溶胶
硅酸浓度较大时：硅酸凝胶（软而透明,胶冻状）
干燥脱水——硅酸干凝胶（硅胶）
硅胶吸附水分能力强，常用作 干燥剂，也用作催化剂的载体。
硅酸的存在：
Na2SiO3 +H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3
（1）实验2：设计实验比较硅酸和碳酸的酸性
实验结论：酸性：HCl > H2CO3 > H2SiO3
实验方案：向Na2SiO3溶液中通入CO2
实验现象：有无色胶状物产生
硅酸的化学性质：
（2）与强碱发生中和反应
（3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解

H2SiO3 == H2O + SiO2
H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
四、硅酸盐
由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定
（1）盐化学式法：
如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等
（2）氧化物化学式法：
金属氧化物（活动性顺序） 二氧化硅 水
表示方法：
硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。
水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。
1、原料
主要原料：纯碱、石灰石和石英
玻璃工业
2、成分
Na2SiO3、CaSiO3、 SiO2
3、反应原理
Na2CO3+SiO2== Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 == CaSiO3+CO2↑
4、设备
玻璃熔炉
Na2CO3
CaCO3
SiO2
高温
高温
1、
水泥工业
原料
水泥特性
水泥成分
水泥应用
硅酸三钙（3CaO·SiO2）
硅酸二钙（2CaO·SiO2）
铝酸三钙（3CaO·Al2O3）
石灰石、黏土
水硬性:与水掺和搅拌幷静止后，很容易凝固变硬。
建筑材料
水下工程
水泥、沙子和水的混合物，
叫做混凝土
钢筋混凝土：混凝土用
钢筋作结构
2、
陶器的制作工序：了解
黏土
主要成分:
硅酸盐
3、陶 瓷
主要原料:
黏土

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