4.2.1 无机非金属材料的主角__硅 课件(人教必修1).ppt

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1、第一课时二氧化硅和硅酸第一课时二氧化硅和硅酸 (1)碳、硅核电荷数分别是碳、硅核电荷数分别是6和和14，其原子结构示意图，其原子结构示意图为：为：、。(2)CO2是一种是一种 氧化物，它和足量氧化物，它和足量NaOH反应反应的化学方程式为：的化学方程式为：。(3)地壳中含量最多的两种元素是地壳中含量最多的两种元素是 、，二者，二者形成的化合物为形成的化合物为 ，对应的酸为，对应的酸为H2SiO3。酸性酸性OSiSiO22NaOHCO2=Na2CO3H2O一、硅元素的存在一、硅元素的存在 二、二氧化硅二、二氧化硅 1存在存在 SiO2存在形态有存在形态有 形和无定形两大类，统称硅石。石形和无定形

2、两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是 。2结构结构 SiO2晶体是晶体是 空间网状结构，每个空间网状结构，每个Si周围结合周围结合 个个O，每个，每个O周围有周围有 个个Si，Si O 。3物理性质物理性质 SiO2的熔点的熔点 ，硬度，硬度 ，不溶于水。，不溶于水。结晶结晶SiO2四面体四面体421 2高高大大4化学性质化学性质 5用途用途 (1)沙子是基本的建筑材料。沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作以制作 。(3)和玛瑙制作饰物和

3、工艺品。和玛瑙制作饰物和工艺品。(4)实验室中使用的石英坩埚。实验室中使用的石英坩埚。三、硅酸三、硅酸 1物理性质物理性质 硅酸是一种硅酸是一种 溶于水的溶于水的 胶状物。胶状物。光导纤维光导纤维石英石英不不白色白色 2化学性质化学性质 (1)弱酸性：弱酸性：向向Na2SiO3溶液中通入溶液中通入CO2气体，气体，化学方程式为：化学方程式为：，结论结论(酸性酸性)：H2SiO3 H2CO3。Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3H2SiO3()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)3长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其

4、材料的主要化学成分为其材料的主要化学成分为_，该材料的名称是，该材料的名称是_。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：中，会导致断路，用离子方程式说明原因：_。4下列关于硅酸的叙述，错误的是下列关于硅酸的叙述，错误的是 ()A硅酸是一种很弱的酸硅酸是一种很弱的酸B硅酸可由二氧化硅与水反应制得硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得解析：解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧二

5、氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。项错误。答案：答案：BSiO2的结构和性质的结构和性质CO2和和SiO2的比较的比较CO2SiO2构成构成CO2分子分子硅原子和氧原子按硅原子和氧原子按12的比的比例组成的立体网状结构的例组成的立体网状结构的晶体，无晶体，无SiO2分子分子物理性质物理性质气体，熔、沸气体，熔、沸点低，溶于水点低，溶于水固体，熔、沸点高，硬度固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水大，不溶于水 解析解析CO2的熔沸点低，溶于水，的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点的熔沸点 高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物

6、和其物理高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，性质没有因果关系，A错；错；CaCO3和和SiO2反应是反应是SiO2的特殊性质，不能说明的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比的酸性比H2SiO3的弱，的弱，B错；错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，光导纤维，D错。错。答案答案C (1)结构决定性质，结构决定性质，SiO2与与CO2性质上的差异，主要是性质上的差异，主要是二者结构上的不同决定的。二者结构上的不同决定的。(2)CO2与与H2O能反应，但能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应；不溶于水也不与水反应；S

7、iO2与氢氟酸能反应，但与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应。不与酸反应。H2SiO3的性质的性质H2CO3与与H2SiO3性质的比较性质的比较H2CO3H2SiO3酸性酸性均为弱酸，且酸性：均为弱酸，且酸性：H2CO3H2SiO3水溶性水溶性能溶于水能溶于水难溶于水难溶于水稳定性稳定性常温下易分解生成常温下易分解生成CO2和和H2O受热易分解生成受热易分解生成SiO2和和H2O制备制备CO2H2O H2CO3Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3转化关系转化关系 Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 例例2下列关于硅酸的说法正确的是下列关于硅酸的说法正确的是 ()A硅酸

8、可以通过硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得和水的化合反应直接制得 B用反应用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3制取制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质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，所以它不能与因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液溶液反应反应 D硅胶可用作袋装食品的干燥剂硅胶可用作袋装食品的干燥剂 解析解析SiO2不能与水反应生成硅酸，不能与水反应生成硅酸，A错；错；B中中反应是利用了强酸制弱酸的性质，反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C

9、错。错。答案答案D H2SiO3虽然是虽然是SiO2相应的水化物，但因相应的水化物，但因SiO2不不溶于水，制备溶于水，制备H2SiO3时，应使用可溶性硅酸盐与酸时，应使用可溶性硅酸盐与酸性比硅酸强的酸反应制取。性比硅酸强的酸反应制取。(3)SiO24HF=SiF42H2O，氢氟酸可用来刻蚀，氢氟酸可用来刻蚀玻璃。玻璃。(4)硅酸酸性比碳酸还弱，可用方程式：硅酸酸性比碳酸还弱，可用方程式：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3来证明。硅酸凝胶经干来证明。硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，常用做干燥剂和催化剂的载体。燥脱水后得到硅胶，常用做干燥剂和催化剂的载体。点点击击下下图图进进入入