人教版高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅课件人教必修一.ppt

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1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物关 山 中 学2021/8/9 星期一1长沙市雅礼中学化学组1 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅第一课时第一课时 二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸2021/8/9 星期一2课标要求课标要求1.掌握二氧化硅的化学性质掌握二氧化硅的化学性质2.了解硅酸的性质和制法了解硅酸的性质和制法2021/8/9 星期一3一、探索感知一、探索感知,认识现象认识现象(一一)创设情景创设情景,激发情意激发情意观看录象和图片观看录象和图片2021/8/9 星期一4主要用作装饰、石英坩埚、光纤主要用作装饰、石英坩埚、光纤二氧化硅的用途二氧化硅的用途2021/8/9

2、星期一5现代通信用光缆现代通信用光缆光光学学纤纤维维胃胃镜镜用用光光导导纤纤维维做做无无开开刀刀手手术术光导纤维手术头灯2021/8/9 星期一6(二二)自主学习自主学习,初步感知初步感知请同学们阅读课本第请同学们阅读课本第7474页至页至7575页回答下列问题页回答下列问题:1.1.碳和硅元素在自然界的存在形式碳和硅元素在自然界的存在形式?2.2.什么是硅石什么是硅石,石英石英,水晶水晶,玛瑙玛瑙?2021/8/9 星期一71.二氧化硅二氧化硅(SiO2)硅石硅石(天然天然)结晶形结晶形无定形无定形约占地壳质量的约占地壳质量的12%科学视野科学视野纯净的纯净的SiO2晶体叫做水晶。晶体叫做水

3、晶。石英石英具有彩色环带状或层状具有彩色环带状或层状的叫玛瑙的叫玛瑙2021/8/9 星期一8二氧化硅二氧化硅n因为在二氧化硅晶体中，因为在二氧化硅晶体中，每一个硅每一个硅Si周周围结合围结合4个个O；同时每个；同时每个O与与2个个Si结合。结合。因此它是因此它是Si与与O按按1：2的原子个数比组的原子个数比组成成的具有的具有空间网状结构空间网状结构的晶体。的晶体。SiO2四面体不仅存在于四面体不仅存在于SiO2晶体中晶体中,而而且存在于所有硅酸盐矿石中且存在于所有硅酸盐矿石中.决定了决定了SiO2具有优良的具有优良的物理和化学性质物理和化学性质2021/8/9 星期一9水晶水晶玛瑙玛瑙结晶形

4、（石英晶体结晶形（石英晶体）2021/8/9 星期一10二二、分析提高分析提高,认识性质认识性质(一一)分析异同分析异同,理解特性理解特性根据二氧化硅的存在和应用根据二氧化硅的存在和应用,请分析请分析:二氧化硅具有那些物理性质二氧化硅具有那些物理性质?化学稳定性如何化学稳定性如何?你的根据是什么你的根据是什么?二氧化硅的这些性质是由什么决定的二氧化硅的这些性质是由什么决定的?尝试与二氧化碳做比较尝试与二氧化碳做比较.2021/8/9 星期一11P7P76 6物理性质物理性质:_化学稳定性化学稳定性:_n硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水很稳定很稳定2021/8/9 星期一12小结

5、小结:二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质n可以与碱和碱性氧化物反应可以与碱和碱性氧化物反应n与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）SiO2 2OHSiO32H2OSiO2 CaO CaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4+2H2O2021/8/9 星期一13 二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅化化学学性性质质与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与酸反应与酸反应COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3COCO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+CaO=CaCO+CaO=Ca

6、CO3 3不反应不反应SiOSiOSiOSiO2 2 2 2 2NaOH 2NaOH 2NaOH 2NaOH=NaNaNaNa2 2 2 2SiOSiOSiOSiO3 3 3 3 H H H H2 2 2 2O O O OSiOSiOSiOSiO2 2 2 2CaO=CaSiOCaO=CaSiOCaO=CaSiOCaO=CaSiO3 3 3 3 SiOSiOSiOSiO2 2 2 2 4HF=4HF=4HF=4HF=SiFSiFSiFSiF4 4 4 4 2H 2H 2H 2H2 2 2 2O O O O CO2 和SiO2化学性质的比较高温2021/8/9 星期一14硅酸（硅酸（H2SiO3

7、）:很弱的酸（很弱的酸（酸性比碳酸还弱酸性比碳酸还弱），溶解度很小），溶解度很小由于由于SiO2不容于水，所以硅酸是通过不容于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。(二二)动手实验动手实验,体验内化体验内化阅读课本阅读课本P76P76并探究实验并探究实验4-14-1如何制得硅酸？能用如何制得硅酸？能用SiO2SiO2与水反应制得吗？为什么？与水反应制得吗？为什么？2021/8/9 星期一15实验4-1现象现象结论结论化学方程式化学方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl溶液呈红色溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅加入盐酸溶液红色变浅并接

8、近消失时并接近消失时,有透明的硅酸凝胶产有透明的硅酸凝胶产生生.硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。应制得的。2021/8/9 星期一16 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶硅胶”。常常。常常用用做干燥剂。做干燥剂。（3）用途硅橡胶简介硅橡胶简介2021/8/9 星期一17因为玻璃的主要成分二氧化硅与因为玻璃的主要成分二氧化硅与NaOH溶液溶液反应生成对应的硅反应生成对应的硅酸钠酸钠使瓶塞部分粘结而无法打开。使瓶塞部分粘结而无法打开。SiOSiO2 2 2Na

9、OH 2NaOH=NaNa2 2SiOSiO3 3 H H2 2OO图图 4-6 实验室盛放实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶三三、练习反馈练习反馈,迁移深化迁移深化1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?2、实验室盛装、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？用橡胶塞而不用玻璃塞？氢氟酸氢氟酸能腐蚀玻璃因此盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。能腐蚀玻璃因此盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。SiOSiOSiOSiO2 2 2 2 4HF=SiF 4HF=SiF 4HF=SiF 4HF=SiF4 4 4

10、4 2H 2H 2H 2H2 2 2 2O O O O 2021/8/9 星期一183、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟其它酸反应，而是属于酸性氧化物。其它酸反应，而是属于酸性氧化物。2021/8/9 星期一19(二二)请完成下列练请完成下列练习习1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬2、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞试剂瓶里的是（）A.HF溶液 B.KOH溶液 C.

11、盐酸 D.水玻璃BC3、下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3 C.Na2ONa2CO3 D.SiO2H2SiO3D2021/8/9 星期一20SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3Na2SiO3 +H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3用什么实验事实能够证明用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？硅酸的酸性比碳酸弱？向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用白色浑浊，即用H2CO3可制得可制得H2SiO3，可证明，可证明H2SiO3 的酸性比的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸）弱。（强酸制弱酸）2021/8/9 星期一21