高中化學(xué)人教版高中必修第四章非金屬及其化合物二氧化硅和硅酸

華裔科學(xué)家高錕因在“光在纖維中的傳輸用于光學(xué)通信方面”的研究取得了突破性成就,而獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。評委會指出,高錕1966年發(fā)現(xiàn)如何通過光學(xué)玻璃纖維遠距離傳輸光信號,這成為電話和高速互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)運行的基石。你知道光學(xué)玻璃纖維是什么嗎?快速瀏覽教材74-80頁的圖片這些圖片中有山、有海灘、有農(nóng)田、有水晶瑪瑙、還有玻璃器皿、有古建筑、現(xiàn)代建筑、人造骨骼、各種電子產(chǎn)品中的芯片，晶體管、太陽能電池板.......，為什么教材將這些看似不相干的圖片放到一起？硅（Si）1.了解硅元素在自然界中的存在及硅原子的結(jié)構(gòu)。2.掌握二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。3.了解硅酸和硅酸鹽的性質(zhì)及重要用途。4.了解硅的重要用途及硅單質(zhì)的物理性質(zhì)。畫出碳和硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化推測硅及其化合物的性質(zhì)單質(zhì)氧化物氧化物對應(yīng)的水化物鹽SiSiO2H2SiO3Na2SiO3閱讀教材，梳理化學(xué)性質(zhì)一、SiO2的化學(xué)性質(zhì)二、H2SiO3的化學(xué)性質(zhì)三、Na2SiO3的化學(xué)性質(zhì)四、Si單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)P76P76【總結(jié)1】SiO2

的化學(xué)性質(zhì)1、酸性氧化物的通性

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

SiO2

＋CaO==CaSiO3

高溫2、SiO2的特性

SiO2

＋4HF=SiF4↑＋2H2O

因為玻璃的主要成分二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)生成對應(yīng)的硅酸鈉使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O圖4-6實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶1、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)?氫氟酸能腐蝕玻璃因此盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。2、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？3、某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物,是否正確?【總結(jié)2】硅酸的化學(xué)性質(zhì)(1)二元難溶性弱酸H2SiO3＝SiO2+H2O△(2)對熱不穩(wěn)定，酸性比碳酸弱H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2ONa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(3)制備P76【研究】Ｈ2SiO3的制取原理（強酸制弱酸）：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl現(xiàn)象：紅色逐漸褪去，并有軟而透明的膠凍狀的凝膠生成結(jié)論：Na2SiO3溶液呈堿性，H2SiO3是一種膠體，濃度增大聚集成凝膠大藍55“二、硅酸”【思維拓展】如何利用SiO2制取硅酸？寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。①SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3↓

或Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl硅酸鈉（Na2SiO3）俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液呈堿性，俗稱水玻璃，是一種黏合劑。其化學(xué)式還可表示為Na2O·SiO2。水玻璃的用途A、涂刷材料表面，提高其抗風(fēng)化能力以密度為1.35g/cm3的水玻璃浸漬或涂刷黏土磚、水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密實度、強度、抗?jié)B性、抗凍性及耐水性等。B、加固土將水玻璃和氯化鈣溶液交替壓注到土中，生成的硅酸凝膠在潮濕環(huán)境下，因吸收土中水分處于膨脹狀態(tài)，使土固結(jié)。C、配制速凝防水劑。D、修補磚墻裂縫將水玻璃、?；郀t礦渣粉、砂及氟硅酸鈉按適當比例拌合后，直接壓入磚墻裂縫，可起到粘結(jié)和補強作用。E、硅酸鈉水溶液可做防火門的外表面。具有阻燃的功效。F、可用來制作耐酸膠泥，用于爐窖類的內(nèi)襯。G、制備硅膠【總結(jié)3】

硅酸鹽（SiO32-

）的化學(xué)性質(zhì)：（1）

與酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓（2）

與鹽反應(yīng)：Na2SiO3+CaCl2=2NaCl+CaSiO3↓思考與討論:

Na2SiO3溶液在空氣中久置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？原因？Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3資料卡片77-硅酸鹽組成的表示原則：原子守恒格式：金屬氧化物·二氧化硅·水注意：（1）多種金屬時，低價在前高價在后；同價態(tài)時，活潑在前穩(wěn)定在后。

（2）各氧化物前系數(shù)為最簡整數(shù)比。大藍56例2【總結(jié)4】

硅Si的化學(xué)性質(zhì)：在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與

、

發(fā)生反應(yīng)。強堿氫氟酸Si＋2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑

Si＋4H