1、第1课时 二氧化硅和硅酸,第四章 第一节 无机非金属材料的主角硅,学习目标定位 1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。 2.了解二氧化硅的结构、性质和用途。 3.了解硅酸的制备、性质和应用。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.硅元素的存在及结构 (1)存在,氧,一、二氧化硅,氧化物,化合,+4,(2)原子结构 硅的原子结构示意图为 ，最外层有 个电子，反应中既不容易电子，也不容易 电子。,4,得到,失去,2.二氧化硅(SiO2) (1)存在 SiO2的存在形式有 形和 形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是_ 的二氧化硅。 (2)结构 SiO2晶体是由Si和O按原子数
2、之比为 的比例组成的 结构的晶体。,结晶,无定,结晶,12,立体网状,(3)性质 物理性质 熔点 ，硬度 ；溶解性： 溶于水。 化学性质,高,大,不,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,SiO24HF=SiF42H2O,(4)用途 沙子是基本的建筑材料。 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 。 和 制作饰物和工艺品。 实验室中使用石英坩埚。,光导纤维,石英,玛瑙,(1)SiO2和CO2的物理性质差别很大的原因：SiO2是立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO2。 (2)SiO2和CO2都属于酸性氧化物，但
3、SiO2与水、一般的酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。 (3)高温下，SiO2能与部分盐反应，如,例1 关于二氧化硅，下列叙述正确的是_填序号)。 化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚 是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸 物理性质与CO2相似 SiO2晶体是由SiO2分子直接组成的 水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2 光导纤维在强碱性条件下易发生“断路”,答案,解析,解析 SiO2晶体是由原子构成的空间网状结构，化学性质稳定，SiO2与NaOH发生反应，熔融NaOH固体不能用石英坩埚，不正确； SiO2属于酸性氧化物，与H2O不反应，但能与HF
4、反应，不正确； SiO2与CO2结构不同，物理性质差别很大，不正确； SiO2晶体是由Si、O原子构成的，不含SiO2分子，不正确； 正确； 光导纤维主要成分为SiO2，SiO2与碱反应，因此易发生“断路”，正确。,解析 二氧化硅是硅原子和氧原子按12的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，是熔点高、硬度大的固体；二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反应；磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，生成具有粘性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸。,例2 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法不正确的是 A.二氧化硅是一种立
5、体网状结构的晶体，熔点高、硬度大 B.二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C.实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液 D.氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸,答案,解析,思维启迪,(1)盛放碱性溶液(如氢氧化钠溶液)的试剂瓶应用橡胶塞或软木塞，而不能用磨口玻璃塞。 (2)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，常用塑料瓶盛放氢氟酸。 (3)石英坩埚不能熔融氢氧化钠等碱性固体。,1.硅酸的制备：按表中实验操作要求完成实验，并将观察到的实验现象及有关结论填入表中：,溶液变为红色,二、硅酸,Na2SiO3溶液呈碱性,溶液由红色变为无色，有 白色胶状沉淀物生成,硅酸为不溶于水的白色 固体,有白色胶状
6、沉淀物生成,硅酸的酸性比碳酸弱,相关视频,2.写出上述实验中反应的化学方程式。 (1)Na2SiO3溶液与盐酸反应： 。 (2)将CO2通入Na2SiO3溶液中：_。,Na2SiO32HCl=H2SiO3(胶体)2NaCl,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3(胶体),Na2CO3,(1)实验室常用可溶性硅酸盐与酸反应制取硅酸。 (2)硅酸性质：具有酸性，酸性比碳酸弱；受热易分解。 (3)硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶(或硅酸干凝胶)，具有较强的吸水性，常用作干燥剂及催化剂的载体。,例3 下列关于硅酸的说法正确的是 A.硅酸可以通过SiO2
7、和水的化合反应直接制得 B.用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质 C.因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D.硅胶可用作袋装食品的干燥剂,解析 SiO2不能与水反应生成硅酸，A错； B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错； 硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。,答案,解析,1.石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。二氧化硅是硅酸的酸酐，但硅酸不能由二氧化硅与水反应制得。 2.熟记三个化学方程式 (1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O； (2)SiO24HF=SiF42H2O；
8、(3)Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3(胶体)Na2CO3。,学习小结,达标检测,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)硅在自然界中只以化合态的形式存在( ) (2)结晶形硅石和无定形硅石是同素异形体( ) (3)SiO2晶体是立体网状结构，每个硅原子周围结合两个氧原子( ) (4)SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应，所以它是两性氧化物( ) (5)SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质( ),答案,1,2,3,4,5,6,(6)硅胶可作干燥剂和催化剂的载体( ) (7)H2SiO3难溶于水，其酸性比碳酸强，不能使指示剂变色( ) (8)硅酸在干燥的空气中
9、受热易分解，反应方程式为H2SiO3 SiO2H2O( ) (9)硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后即得硅胶( ) (10)因SiO2有导电性，故SiO2可用于制备光导纤维( ),答案,1,2,3,4,5,6,2.下列关于二氧化硅的说法错误的是 A.二氧化硅是一种非金属氧化物 B.二氧化硅不存在单个的分子 C.二氧化硅中硅元素与氧元素的质量比为78 D.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 二氧化硅是硅原子和氧原子按12的比例，结合而形成的立体网状结构，不存在单个的分子，是一种非金属氧化物，其中硅元素与氧元素的质量比为2832，即78。,3
10、.(2018孝感高一期末)下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有 A. B. C. D.全部,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅与水，故正确； 二氧化硅不与氢氟酸以外的酸反应，不与浓硫酸、浓硝酸反应，故错误； 二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠与水，故正确； 二氧化硅与Na2CO3固体在高温下反应生成硅酸钠与二氧化碳，故正确； 二氧化硅与氧化钙在高温时反应生成硅酸钙，故正确；故正确。,1,2,3,4,5,6,4.下列溶液中碳酸钠溶液；氢氟酸；氢氧化钠溶液；氯化钠溶液，可以盛放在玻
11、璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 A. B. C. D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃塞裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶口粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。,5.下列关于二氧化硅和二氧化碳的说法中错误的是 A.与二氧化碳分子相似， 1个硅原子和2个氧原子构成1个二氧化硅分子 B.通常状况下，二氧化碳为气态，二氧化硅为固体 C.二氧化硅和二氧化碳都能与氧化钙反应生成盐 D.二氧化硅和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,1,2,3,4,5,6,答案,解析
12、,解析 1个碳原子和2个氧原子构成1个二氧化碳分子，二氧化碳分子聚集组成二氧化碳气体；二氧化硅则是硅原子和氧原子按12的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，不存在单个的二氧化硅分子；通常状况下，二氧化硅是熔点高、硬度大的固体；二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，都能与碱性氧化物(如氧化钙)、碱(如氢氧化钠)溶液反应。,6.下列二氧化硅的用途不正确的是 A.水晶可用来制造电子产品的重要部件和光学仪器 B.纯净的二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 C.石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器 D.硅藻土常用作吸附剂和气体的干燥剂,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 二氧化硅的重要用途。硅藻土常用作吸附剂和催化剂的载体。,
