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第一节 无机非金属材料的主角——硅
1．了解SiO2的结构、性质和用途。(重点) 2．了解硅酸的制备和化学性质。
3．了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。 4．了解硅的性质和用途。(重点)
5．了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
二氧化硅和硅酸 [基础·初探] 教材整理1 二氧化硅 1．硅元素的存在
2．二氧化硅(SiO2) (1)存在
SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。
(2)结构
SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体。每个硅原子周围结合4个O原子，每个O周围结合2个Si原子。
(3)物理性质
熔点高；硬度大；溶解性：不溶于水。 (4)化学性质(写出有关化学方程式)
(5)用途
①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 ④实验室中使用石英坩埚。 教材整理2 硅酸(H2SiO3) 1．物理性质
硅酸是一种难溶于水的白色胶状物。 2．化学性质 (1)弱酸性
向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀，反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。
(2)不稳定性
△
H2SiO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为H2SiO3=====H2O＋SiO2。 3．制备
Na2SiO3溶液中加入盐酸，反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)。
4．存在及用途
(1)浓度小且边加边振荡时，形成硅酸溶胶(胶体)；浓度大时，形成硅酸凝胶。 (2)硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有很强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 SiO2的主要性质及应用
(1)为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？(玻璃的成分中含有SiO2)
【提示】 当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。玻璃中含SiO2，磨砂玻璃遇到强碱如NaOH溶液时，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，使试剂瓶受腐蚀。Na2SiO3溶液有良好的黏结性，它易使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开启。故使用橡胶塞而不能使用玻璃塞。
(2)实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？为什么？写出反应方程式。 【提示】 不能。因为氢氟酸腐蚀玻璃，和玻璃中的成分SiO2反应。 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(3)写出SiO2、CO2与CaO反应的化学方程式。 △
【提示】 SiO2＋CaO=====CaSiO3、 CO2＋CaO===CaCO3。 探究2 硅酸的制备实验探究
实验 操作 实验 现象 结论 滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有透明胶状物生成 Na2SiO3溶液呈碱性；滴加稀盐酸后反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体) 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，现象是__________，其离子方程式为____________，然后改加NaOH溶液，反应的离子方程式为____________。
2－－【提示】 生成白色沉淀 SiO23＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3 －H2SiO3＋2OH－===SiO23＋2H2O
[认知升华]
升华1 SiO2和CO2的比较
熔、沸点 不 同 点 状态 与水反应 与酸反应 相 同 点 与碱反应 与碱性氧 化物反应 SiO2 高 无色晶体 不反应 只与氢氟酸反应 高温CaO＋SiO2=====CaSiO3 CO2 低 气态 CO2＋H2O不反应 CO2＋CaO===CaCO3 H2CO3 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋CO2＋2NaOH===Na2CO3H2O ＋H2O