高一化学无机非金属材料的主角-硅的课件.ppt
地壳中含量最多的元素是地壳中含量最多的元素是 , ,其次是其次是 ; ;空气中含量最多的元素空气中含量最多的元素是是 , ,其次是其次是 。人体生理必。人体生理必需的食用盐是需的食用盐是 。人类活动所。人类活动所产生的影响大气质量的气态物质产生的影响大气质量的气态物质SOSO2 2、COCO、NONO2 2等属于等属于 类别。类别。 非金属和金属一样非金属和金属一样, ,与与人类的关系十分密切人类的关系十分密切. .氧氧氧氧硅硅氮氮氯化钠氯化钠非金属氧化物非金属氧化物你知道吗？第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角_硅硅 枣阳二中枣阳二中 杨萍杨萍 硅的氧化物硅的氧化物及及硅酸盐硅酸盐构成了地构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳质量的约占地壳质量的90%90%以上。以上。 分析：分析： 硅原子既不易失电子，又不易得电子，硅原子既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。主要形成四价的化合物。从原子角度认识硅原子从原子角度认识硅原子阅读阅读7474页中段，比较碳、硅亲合氧的能力。页中段，比较碳、硅亲合氧的能力。 1 1、碳和硅都是亲氧元素但是、碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更硅的亲氧能力更强强。 2 2、SiSi在自然界中在自然界中无单质状态无单质状态。 3 3、以化合态存在：、以化合态存在：硅的氧化物和硅酸盐硅的氧化物和硅酸盐。自主学习1 1、存在、存在一、二氧化硅（一、二氧化硅（ SiOSiO2 2 ） 广泛存在于自然界，与其他矿物共同构成了广泛存在于自然界，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫岩石。天然二氧化硅也叫硅石硅石。合作交流硅石可以分成几类？画出硅石分类的树状分类硅石可以分成几类？画出硅石分类的树状分类图。图。硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）无色透明（水晶）无色透明（水晶）彩色环带或层状彩色环带或层状（玛瑙）（玛瑙）2 2、二氧化硅的用途、二氧化硅的用途二氧化硅二氧化硅石英玻璃石英玻璃玛瑙首饰玛瑙首饰石英手表石英手表建筑材料建筑材料高级工艺品高级工艺品眼镜眼镜精密仪器轴承精密仪器轴承光导纤维光导纤维玛瑙玛瑙固体固体熔点高熔点高难溶于水难溶于水硬度大硬度大联想联想-沙子沙子根据根据二氧化硅的存在及用途想一想二氧化硅的存在及用途想一想二氧化硅二氧化硅具有哪些物理性质具有哪些物理性质? ? SiOSiO2 2的这些性质是由什的这些性质是由什么决定的？么决定的？3 3、物理性质、物理性质二氧化碳（二氧化碳（COCO2 2 ）二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO2 2）状状 态态硬硬 度度水溶性水溶性熔沸点熔沸点气气 态态固态固态很小很小很大很大可溶于水可溶于水难溶于水难溶于水很很 低低很很 高高物理性质物理性质: :（与（与COCO2 2 作比较）作比较）思考交流：为什么SiO2和CO2的物理性质差异很大？原因原因：SiOSiO2 2的这些性质主要与它的结构有关，的这些性质主要与它的结构有关，SiOSiO2 2是是正四面体的空间网状结构正四面体的空间网状结构，因此硬度大、熔点高。，因此硬度大、熔点高。 二二氧氧化化硅硅的的结结构构1. .从物质分类角度来看，从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类氧化物？二氧化硅属于哪类氧化物？2. .二氧化硅可能具有哪些化学二氧化硅可能具有哪些化学性质？性质？思考与交流回忆回忆：初中学过的初中学过的COCO2 2能和哪些物质反应能和哪些物质反应? ? SiO2 CaO = CaSiO3（有粘性）有粘性）（2 2）与多数金属氧化物反应生成盐）与多数金属氧化物反应生成盐SiO2 4HF = SiF42H2O氢氟酸（氢氟酸（二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅空空 气气 硅石、石英、水晶、硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土玛瑙、沙子、硅藻土熔、沸点低，微溶于水熔、沸点低，微溶于水 熔点高，硬度大，不溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO 高温高温CaSiO3不反应不反应只与氢氟酸反应只与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O存存 在在物理性质物理性质化学性质化学性质与水反应与水反应与与NaOHNaOH反应反应与与CaOCaO反应反应与酸反应与酸反应SiOSiO2 2性质（与性质（与COCO2 2比较）比较）小结：二氧化硅是小结：二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氧化不溶于水的酸性氧化物，能与氢氧化钠反应，特性是与氢氟酸反应钠反应，特性是与氢氟酸反应 。想一想想一想1 1、实验室盛装、实验室盛装NaOHNaOH溶液的试剂瓶为什溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用么用橡胶塞而不用玻璃塞？玻璃塞？ NaOHNaOH溶液能溶液能与玻璃中的与玻璃中的SiOSiO2 2反应生成反应生成NaNa2 2SiOSiO3 3，使瓶使瓶塞部分粘结而塞部分粘结而无法打开。因无法打开。因此盛装此盛装NaOHNaOH溶溶液的试剂瓶不液的试剂瓶不能用玻璃塞而能用玻璃塞而要用橡胶塞。要用橡胶塞。拓展：玻璃塞的试剂瓶不宜盛放碱性溶液。拓展：玻璃塞的试剂瓶不宜盛放碱性溶液。想一想想一想2 2、实验室为什、实验室为什么不用玻璃瓶么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？盛装氢氟酸？ HFHF能腐蚀玻璃，因能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。瓶。如何在玻璃上如何在玻璃上雕刻花草等雕刻花草等? ?这这门工艺和我们门工艺和我们化学有什么深化学有什么深厚的合作关系？厚的合作关系？氢氟酸可用于雕刻玻璃氢氟酸可用于雕刻玻璃 硅酸是一种怎样的物质呢？硅酸是一种怎样的物质呢？思考：思考：实验实验4-1:4-1:向饱和向饱和NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中溶液中, ,滴入酚酞滴入酚酞, ,再滴入稀盐酸再滴入稀盐酸. .现象现象结论结论方程式方程式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色，滴，滴入盐酸有入盐酸有透明的硅酸凝胶透明的硅酸凝胶产生产生 NaNa2 2SiOSiO3 3呈碱性，硅酸难溶于水呈碱性，硅酸难溶于水NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl = H+2HCl = H2 2SiOSiO3 3（胶体）（胶体）+2NaCl+2NaCl二、硅酸二、硅酸(H(H2 2SiOSiO3 3) )1 1、制取：、制取：NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2SiOSiO3 3（胶体）（胶体）白色胶状白色胶状2 2、性质：、性质： 白色胶状，难溶于水白色胶状，难溶于水 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H H2 2SiOSiO3 3 H H2 2COCO3 3） 硅酸受热易分解硅酸受热易分解原原理理H H2 2SiOSiO3 3 SiO SiO2 2 + H + H2 2O O加热酸性较强酸制酸性较弱酸酸性较强酸制酸性较弱酸 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请设计一个简硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。2 23 32 22 22 23 3 （胶体）（胶体） 2 23 3应用实践应用实践硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅硅胶胶”。硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂干燥剂，也，也可以用作可以用作催化剂的载体催化剂的载体。3、用途用途 怎么用SiOSiO2 2制制H H2 2SiOSiO3 3呢？请大家用方程式表示。呢？请大家用方程式表示。探究：探究：课堂练习课堂练习: :1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ） A.A.溶解性：溶解性：COCO2 2 SiO H H2 2COCO3 3C.C.熔点：熔点：SiOSiO2 2 CO CO2 2 D. D.硬度：硬度： SiOSiO2 2 CO CO2 2C2 2、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻雕花玻璃的物质是（璃的物质是（ ） A A、烧碱、烧碱 B B、纯碱、纯碱 C C、氢氟酸、氢氟酸 D D、盐酸、盐酸C3 3、COCO2 2通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（是（ ）A A、氯化钙溶液、氯化钙溶液 B B、石灰水、石灰水C C、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液 D D、硅酸钠溶液、硅酸钠溶液A4 4、下列说法正确的是（）、下列说法正确的是（）A ASiOSiO2 2溶于水显酸性溶于水显酸性B BCOCO2 2通入水玻璃通入水玻璃( (硅酸钠的水溶液）可得硅酸硅酸钠的水溶液）可得硅酸C CSiOSiO2 2是酸性氧化物，它不溶于任何酸是酸性氧化物，它不溶于任何酸D DSiOSiO2 2晶体中不存在单个晶体中不存在单个SiOSiO2 2分子分子BD本节小结本节小结1 1、2 2、作作 业：业：写出下列的化学方程式：写出下列的化学方程式：、二氧化硅和氢氟酸反应、二氧化硅和氢氟酸反应2 2、二氧化硅和氧化钙反应、二氧化硅和氧化钙反应3 3、二氧化硅和氢氧化钠溶液、二氧化硅和氢氧化钠溶液4 4、实验室制取硅酸、实验室制取硅酸SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+CaO=CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
