化学必修1复习第4章

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1、4非金属及其化合物4-1无机非金属材料的主角——硅4-1-1硅元素浅谈硅在地壳中含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳中大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%。硅和碳最外层都有4个电子，二者相似又不同，都不易失去电子也不易得到电子；主要形成+4价化合物，Si是构成岩石与许多矿物的基本元素，C是构成有机物的基本元素。硅主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐形式存在,碳在地壳中主要形成石灰岩和碳酸盐等矿物。硅是一种具有亲氧性和亲硅性的元素。4-1-2二氧化硅和硅酸（1）二氧化硅1.二氧化硅是硅最重要的化合物，天然二氧化硅约占地

2、壳质量12%，在大自然中广泛存在存在形态有结晶态、无定形两类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，具不同晶型和色彩，沙子中含有小粒的石英晶体。其中无色透明的晶体就是通常所谓水晶，具彩色环带状、层状的称为玛瑙。2.二氧化硅各种晶型的基本结构单元：正四面体，每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在四个顶角；每个O原子又为两个四面体所共用，与2个Si原子连结；实际上的二氧化硅是Si：O=1：2按比例组成的立体网状结构的晶体，因此用表示二氧化硅的组成。这样的四面体存在于二氧化硅以及所有硅酸盐矿石中。→是由原子构成的，化学式不表示它的

3、一个分子，而表示其中Si与O原子数量的比值→同样由原子构成的物质：Si、C、SiC→网状结构决定了是不溶于水的固体，熔沸点高，硬度大，具优良的物理、化学性质3.应用：沙子做建筑材料；纯二氧化硅做光学材料、光导纤维，石英、玛瑙制手工艺品还可做耐火材料4.二氧化硅的化学性质（很不活泼）物理性质气体，熔沸点低，溶于水固体，熔沸点高，硬度大，不溶于水碱性氧化物碱（只与强碱反应）盐本质：先与水反应，再强酸制弱酸本质：的弱氧化性；将挥发性酸酐从其盐中置换出来碳（制粗硅）（制SiC）水酸（只与HF反应，刻蚀玻璃原理）酸性氧化物的通性：与碱

4、反应生成盐△酸性氧化物的性质：与碱反应生成盐、多数能与水反应生成含氧酸含氧酸加热也会分解成水和酸性氧化物△酸酐：含氧酸脱水后得到的产物判断条件——看氧化物中氧外的另一元素化合价与酸中该元素化合价是否相同（2）硅酸硅酸是一种弱酸（比碳酸弱），不溶于水；遇热分解成水和二氧化硅制取方法是可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，生成物质是硅酸胶体，浓度较大时即成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，干燥脱水后得到多孔疏松吸附水分能力强的硅酸干凝胶（即硅胶），常用作干燥剂和催化剂载体。△制取硅酸：①二氧化硅与碱反应②过滤，加HCl至沉淀不再产生（如果是

5、实验制取一般从此步开始，使用的是饱和溶液按1：2或1：3体积比用水稀释得到的溶液3-5ml，加入1-2滴酚酞溶液，HCl逐滴滴入，边加边震荡直至红色接近消失，静置）关于这个反应，若HCl量少则产生胶体；若HCl过量则产生沉淀③微热浓缩，加热蒸干△验证硅酸酸性较碳酸弱①HCl与石灰石制二氧化碳②饱和溶液除去气体中HCl→不可用因其与水、二氧化碳反应③二氧化碳与硅酸钠反应（该反应证明硅酸酸性较碳酸弱）（少量）（过量）同理4-1-3硅酸盐1.定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称（不一定要有硅酸根）2.通性：结构复杂，固态，大多数

6、不溶于水，化学性质稳定3.最简单的硅酸盐：硅酸钠溶于水，水溶液俗称水玻璃（又因水溶液呈碱性而称泡花碱），用于制备硅胶、做木材防火剂（将木材浸泡于其中）具有粘合性→不能用玻璃瓶储存；与水和二氧化碳反应变质→密封储存4.黏土的主要成分：硅酸盐岩石与水和二氧化碳长期反应→黏土→土壤胶体（带负电）吸附营养离子保肥5.硅酸盐的氧化物表示法：金属氧化物注意活泼金属氧化物写在前，不活泼金属氧化物写在后如：钾长石　K2O×Al2O3×6SiO2或K2Al2Si6O16高岭土　Al2O3×2SiO2×2H2O或Al2H4Si2O9白云母　K2

7、O×Al2O3×6SiO2×2H2O或K2H4Al2(SiO3)6石棉CaO×3MgO×4SiO2或CaMg3(SiO3)4沸石Na2O×Al2O3×2SiO2×nH2O或Na2A12(SiO4)2×nH2O滑石3MgO×4SiO2×H2O或Mg3H2(SiO3)46.主要硅酸盐材料水泥玻璃陶瓷原料黏土、石灰石纯碱、石灰石、石英黏土设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑变化复杂物理化学变化主要反应：复杂物理化学变化组成3CaO×SiO22CaO×SiO23CaO×Al2O3硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅注意：如不是普通玻璃（钠玻璃），则只要

8、将硅酸钠换成相应的金属硅酸盐即可硅酸盐用途建筑材料玻璃瓶、玻璃仪器、窗玻璃土器、陶器、瓷器等等，在生活生产、科技、实验室中使用广泛特性水硬性非晶体；在一定温度范围内软化可塑抗氧化、抗腐蚀、耐高温、绝缘7.其他主要含硅材料①SiC，俗称金刚砂，具金刚石结构，硬度大，作砂纸、砂轮的磨料②硅钢，