第五章第三节第一课时（二氧化硅和硅酸）课件 高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第一节第一节 无机非金属材料主角无机非金属材料主角硅硅第一课时 二氧化硅和硅酸硅的存在与分布硅的存在与分布存在：存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以氧化物和硅酸盐的形式存在）碳碳是构成有机物的主要元素“统治了有机界”硅硅是构成岩石和许是构成岩石和许多矿物的基本元素，多矿物的基本元素，“统治了地壳统治了地壳”Si+148 42C从从原子结构原子结构认识硅认识硅 比较硅和碳的核外电子排布+642C 硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成正四价的化合物。结晶形结晶形(石英晶体石英晶体)无定形无定形玛瑙玛瑙一、一、二氧化硅二氧化硅（SiO2）1 1、存在：、存在：硅石硅石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶硅藻土硅藻土2、二氧化硅的晶体结构、二氧化硅的晶体结构CO2的晶体结构的晶体结构SiO2的晶体结构的晶体结构【SiO4】四面体结构四面体结构 二氧化硅中硅原子与氧原子二氧化硅中硅原子与氧原子个数比为个数比为1 1：2 2，用，用SiOSiO2 2来表示二氧来表示二氧化硅的组成化硅的组成,表示表示O O与与SiSi的原子个数比的原子个数比,不是分子式是化学式不是分子式是化学式。3 3、用途及物理性质、用途及物理性质玛瑙水晶石英制品光导纤维光导纤维用途用途物理性质：物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水从物质分类角度来看，从物质分类角度来看，SiOSiO2 2属于属于哪类物质哪类物质，请你预，请你预测二氧化硅的可能具有的化学性质？测二氧化硅的可能具有的化学性质？酸性酸性氧化物氧化物 酸性氧化物酸性氧化物的通性的通性与水反应生成对应的酸与水反应生成对应的酸与碱性氧化物反应生成盐与碱性氧化物反应生成盐与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 水水碱碱碱性碱性氧化氧化物物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O4 4、化学性质、化学性质SiO2+CaO=CaSiO3高温高温因为玻璃中含有因为玻璃中含有SiOSiO2 2，会与，会与NaOHNaOH溶液反应生成溶液反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 水水碱碱碱性碱性氧化氧化物物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O4 4、化学性质、化学性质SiO2+CaO=CaSiO3高温高温HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应不反应刻蚀玻璃刻蚀玻璃在玻璃表面在玻璃表面涂涂上一层上一层石蜡石蜡在石蜡上在石蜡上雕刻出雕刻出花纹花纹，向挖空部，向挖空部分加少量分加少量氢氟酸氢氟酸洗洗掉酸并去掉掉酸并去掉石蜡石蜡【玻璃雕刻步骤】思考：思考：实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（HFHF）？）？二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 水水碱碱碱性碱性氧化氧化物物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O4 4、化学性质、化学性质SiO2+CaO=CaSiO3高温高温HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应不反应特殊性质特殊性质思考：某同学推断出思考：某同学推断出SiO2为两性氧化物，是否正确？为两性氧化物，是否正确？答：不正确答：不正确。SiO2是是酸性氧化物酸性氧化物，可以和，可以和HFHF反应，但是反应，但是没有生成盐，没有生成盐，SiF4不是盐不是盐，不符合两性氧化物的定义。，不符合两性氧化物的定义。二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 水水碱碱碱性碱性氧化氧化物物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反应不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O4 4、化学性质、化学性质SiO2+CaO=CaSiO3高温高温HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应不反应CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2高温高温SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2高温高温碳碳CO2+C=2COSiO2+2C=Si+2CO高温高温碳酸碳酸盐盐结论结论实验现象实验现象实验操作实验操作硅酸是一种硅酸是一种不溶不溶于水的于水的白色白色固体固体二、硅酸二、硅酸 实验实验4-14-1：向饱和：向饱和NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸滴加酚酞试液后滴加酚酞试液后溶液呈溶液呈红红色色,滴加滴加稀盐酸后溶液变稀盐酸后溶液变为为无无色色,有有白色胶白色胶状沉淀生成。状沉淀生成。1 1、制备：、制备：NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液呈呈碱碱性性;结论结论化学方程式离子方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）（胶体）+2NaClSiO32-+2H+=H2SiO3（胶体）（胶体）强酸制弱酸原理（酸性：HCl H2SiO3）现象：生成白色凝胶结论：硅酸钠溶液可以和CO2反应生成硅酸，所以要密闭保存酸性：H2CO3H2SiO3 Na2SiO3 +CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3(胶体胶体)2 2、化学性质、化学性质（1 1）与强碱溶液反应：）与强碱溶液反应：（2 2）不稳定性：）不稳定性：H2SiO3 +2NaOH=Na2SiO3+2H2OH2SiO3 =SiO2 +H2O强酸制弱酸原理强酸制弱酸原理（酸性（酸性HClH2CO3H2SiO3）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“硅胶硅胶”。3 3、用途：、用途：用途用途:可作可作干燥剂和催化剂的载体。蓝色硅胶干燥剂（氯化钴）橙色橙色硅胶干燥剂（甲基紫）分子式为分子式为mSiO2nH2O一、一、SiOSiO2 21.1.结构：结构：正四面体空间网状结构正四面体空间网状结构2.2.物理性质：物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水。硬度大、熔点高、难溶于水。4.4.化学性质化学性质与碱与碱与碱性氧化物与碱性氧化物与与HFHF与碳酸盐与碳酸盐与碳与碳二、二、H H2 2SiOSiO3 31.1.制取：制取：强酸制弱酸强酸制弱酸2.2.性质：性质：难溶于水、弱酸（比碳酸弱）、不稳定性难溶于水、弱酸（比碳酸弱）、不稳定性3.3.用途：用途：干燥剂、催化剂载体干燥剂、催化剂载体3.3.用途：用途：光导纤维光导纤维酸性氧化物酸性氧化物刻蚀玻璃刻蚀玻璃制硅制硅1 1、关于二氧化硅说法错误的是（、关于二氧化硅说法错误的是（）A A、水晶的主要成分是二氧化硅。、水晶的主要成分是二氧化硅。B B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。C C、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物。、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物。D D、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别。、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别。【课堂练习课堂练习】2 2、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A A、SiOSiO2 2溶于水显酸性溶于水显酸性 B B、光导纤维的主要成分是、光导纤维的主要成分是SiOSiO2 2C C、SiOSiO2 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 D、因高温时、因高温时SiOSiO2 2与与NaNa2 2COCO3 3反应放出反应放出COCO2 2，所以硅酸酸性比碳酸强，所以硅酸酸性比碳酸强CB【课后作业课后作业】完成大小本练习册完成大小本练习册