TTE 五星级专题系列第4章第1节无机非金属材料的主角硅1、二氧化硅（SiO2）（1）存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类，统称。
（2）结构（代表硅原子；代表氧原子）：(a)SiO2晶体的基本结构单元呈形，每个Si原子周围结合个O，每个O 原子跟个Si相结合，Si与O原子按的比例组成的晶体。
(b)石英晶体是结晶的，石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称为，沙子中含有小粒的晶体。
（3）用途：(a)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的材料。
(b) 是现代光学和光纤制品的基本原料（可制作实验室使用的石英坩埚、信息高速公路的骨架——石英光导纤维等）。
(c) 和制作饰物和工艺品。
(4）物理性质：SiO2溶于水，熔点，硬度。
(5)化学性质(a)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：。
玻璃中含SiO2，所以可以用来雕刻玻璃，氢氟酸必须用瓶盛装。
(b)具有性氧化物的通性：对比CO2的性质填写SiO2的一些重要性质二氧化碳二氧化硅化学式物理性质化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应特性不研究小结：SiO2是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
SiO2不能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。
特性是可与氢氟酸反应生成四氟化硅和水。
SiO2 + HF =讨论：盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：。
(c)弱氧化性：2C+SiO2 〓Si + 2CO↑理解：SiO2的这些性质是由它的结构决定的。
二、硅酸【实验探究】实验4—1实验操作实验现象结论滴加酚酞试液后溶液呈色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有生成。
记忆：Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃。
Na2SiO3溶液呈性，反应生成了硅酸凝胶（难溶于水）。
化学方程式：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl四、总结反刍1、硅酸的性质(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3(填“﹥”“﹤”)H2CO3。
（2）根据强酸制备弱酸的原理，设计实验证明盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱？方案：(3)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解为二氧化硅和水：。
(4)硅酸在水中的溶解度。
2、硅酸的制备（1）因SiO2不溶于水也不与水反应，所以不能直接用SiO 2与水反应制备硅酸。
（2）硅酸可通过制得，所生成的H2SiO3易聚合形成胶体溶液——硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成；硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为，吸附水分能力强，常用作，也用作的载体。
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式：；Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式：；五、检测落实1.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸纳溶液2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（）A.金刚砂B.玛瑙C.水晶D.石英4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体高温D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀5.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO36.A是一种天然透明晶体，B是一种常见的无色无味的气体，可使澄清石灰水变浑浊。
A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶状沉淀E，E加热后重新生成A。
（1）写出化学式A 、B 、C 、D 、E 。
（2）写出有关反应的化学方程式。
7．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列关于硅的说法中错误的是（）A．自然界硅的贮量丰富B．自然界中存在大量的单质硅C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片D．光导纤维的主要成分是Si8．下列说法正确的是（）A．二氧化硅溶于水显酸性B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可得硅酸C．已知高温时有所以硅酸的酸性比碳酸强D．因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以不溶于任何酸9．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是（）。
A．CO2是气体，SiO2是固体B．高温下能发生反应C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成10．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
这种物质是（）A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱11．空气中久置而不会变质的是（）A．烧碱B．过氧化钠C．二氧化硅D．硅12．下列物质间转化必须加入还原剂才能实现的是（）A．SiO2→Na2SiO3 B．Si→Na2SiO3C．Si→SiF4 D．SiO2→S i13、按由多到少的顺序，在地壳中的含量列前四位的元素依次是、、、。
碳、硅均位于元素周期表的族，其原子结构示意图分别是、。
碳是构成的主要元素，硅主要以熔点很高的和的形式存在，是构成岩石与许多矿物的基本元素。
14、由同一种元素组成的不同单质，称为该元素的同素异形体。
在各种碳的同素异形体中，铅笔芯的主要成分是，它是一种深灰色、有金属光泽且不透明的片状固体，质软，具有润滑性，它能够，常用作电极。
钻石的成分是，是无色透明的晶体，硬度。
由60个碳原子组成、形似足球的（写分子式）也是碳的同素异形体。
15、下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：混合物SiO2（CaCO3）SiO2(Fe2O3)SiO2(NaCl)SiO2(Si)Si(Al)NaHCO3(Na2SiO3)除杂试剂分离方法16、检验石灰中含有碳酸钙和二氧化硅的方法是：取少许试样，加入过量的，有产生，说明石灰中含有。
充分振荡后过滤，有滤渣存在说明含有。
1、硅酸盐（1）硅酸盐：硅酸盐是由组成的化合物的总称，在自然界分布极广。
硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。
（2)硅酸钠：硅酸钠溶于水，俗称和泡花碱。
用于制备硅胶和等的原料。
(3)硅酸盐工业（a）常见的硅酸盐产品――传统无机非金属材料（b）新型陶瓷——新型无机非金属材料（阅读教材79页）新型陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。
(4)硅酸盐的用途：制造玻璃、水泥、陶瓷等。
2、硅单质产品主要原料主要设备反应条件主要反应或主要成分主要性质水泥粘土、石灰石、(石膏)适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3水硬性玻璃纯碱石灰石石英玻璃窑高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2硬度高、耐磨损、耐高温、透光性好、较脆。
很稳定（1）物理性质：硅是良好的 材料。
单质硅有 和 两种,结构与金刚石类似，它是带有 光泽的 色固体，熔点 （1410℃），硬度 、有 性。
（2）化学性质：硅和碳一样最外层 个电子，其原子既 又 电子，常温下化学性质 。
(3)特性：硅与NaOH 的反应：Si + 2NaOH + H 2O==Na 2SiO 3 + 2H 2↑ 三、合作探究1、【实验探究】实验4—2取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na 2SiO 3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液吧）后，同时分别放置在酒精灯外焰处。
观察现象。
放入蒸馏水 放入Na 2SiO 3饱和溶液 现象结论2、硅酸盐组成的表示方法：(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。
氧化物的书写顺序：相对的活泼金属氧化物●相对不活泼金属氧化物●二氧化硅●水(2)氧化物之间以“●”隔开。
(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加上系数。
Na 2SiO 3 (硅酸钠)表示为 ， CaMg 3Si 4O 12(石棉)表示为 ， KAlSi 3O 8(长石)表示为 ， Al 2Si 2O 5(OH)4(粘土) 表示为 。
3、硅的制备 结合教材P81第9题(1)将石英砂（SiO 2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为： ；(2)粗硅转变为纯硅：①Si(粗)+2Cl 2 ②SiCl 4+2H 2 阅读课本P76、P80和P81第9题，谈谈你对“从沙滩到用户”的认识。
4、硅的用途：硅是人类将太阳能转换成电能的常用材料。
可以制造光电池等等。
五、检测落实1.下列物质中属于纯净物的是 ( )A.Na 2CO 3·10H 2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是 ( ) A ．SiO 2不属于无机非金属材料 B ．金属不能作为结构材料C ．玻璃是一种新型的非金属材料D ．C 60也是一种材料3.(2010·广州综合测试)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用．陶瓷黏土硬度高、耐磨损、耐高温、透光性好、较脆。
很稳定下列关于硅的说法不．正确的是()A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．常温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅4．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 ( ) A．其氧化物都能与NaOH溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质5．下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有 ( )A．①②⑥ B.全部 C．①③④⑤ D．②③⑥6．下列叙述正确的是 ( )①氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚②氧化铁常用作红色油漆和涂料③硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料④以纯碱、石灰石、石英为原料可制普通玻璃⑤石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成分都是SiO2A．①③④⑤ B．②③④⑤C．①②④⑤ D．①②③④7．下列物质中属于纯净物的是（）A．Na2CO3·10H2O B．水泥C．纯净的盐酸 D．普通玻璃8．下列物质有固定熔点的是（）A．玻璃B．水泥C．水玻璃D．Na2O·SiO29．在实验室熔化NaOH固体，不能选用的坩锅是（）A．铁坩锅B．瓷坩锅C．铝坩锅D．石墨坩锅10．在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是（）A．纯碱B．石英C．石灰石D．粘土11．高岭土的组成表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x 、y的数值分别为（）A．7，2 B．6，3 C．5，4 D．3，612．能将CaCO3 、SiO2、Na2SiO3三种白色粉末鉴别开来的试剂是（）A．苛性钠溶液B．水C．氢氟酸D．稀盐酸13．下列物质的浓溶液，能用磨口玻璃试剂瓶盛放的是（）A．浓H2SO4B．水玻璃C．苛性钾D．氢氟酸14．下列几种物质不能长期暴露在空气中的是（）A．水晶B．水玻璃C．醋酸D．石英15．写出下列反应的化学方程式（1）二氧化硅与氢氟酸反应：__________________（2）二氧化硅与NaOH溶液反应：__________________离子方程式：_________________（3）二氧化硅与氧化钙反应：_________________________（4）高温条件下，二氧化硅与碳酸钠固体反应：____________________ （5）硅酸钠溶液与盐酸反应：____________________离子方程式：_____________________（6）硅酸钠溶液中通入少量CO2：____________________离子方程式：___________________。