高中化學-專題411-二氧化硅和硅酸課件-新人教版必修1

非金屬及其化合物4-1-1二氧化硅和硅酸情景設疑雖然相隔千山萬水，我們的心時刻連在一起，通過手機、互聯(lián)網(wǎng)我可以隨時隨地聆聽到你的聲音，看到你的音容笑貌?，F(xiàn)代化的通訊方式是通過什么傳遞信號的呢？制備這種物質的主要原料是什么呢？電腦芯片的主要成分又是什么？教學目標1.了解二氧化硅和硅酸的主要性質。2.認識二氧化硅在生產、信息技術、材料科學等領域的應用。3.體會化學的創(chuàng)造性與實用性?；A梳理一、二氧化硅和硅酸1．二氧化硅(1)存在存在形態(tài)有________形和__________兩大類，水晶、

瑪瑙的主要成分是_____________________。結晶無定形結晶的二氧化硅(2)物理性質熔點硬度溶解性

高大不溶于水(3)化學性質(3)化學性質(4)用途①沙子是基本的建筑材料。②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學及光纖制品的基本

原料，可以制作_________。③_____和_____制作飾物和工藝品。光導纖維石英瑪瑙例1.下列關于二氧化硅的敘述中，不正確的是(

)A．在固態(tài)和液態(tài)時，導電性都很弱B．能跟強堿反應，但不能與水反應C．硅與碳最外層雖均有4個電子，但SiO2的物理性質與CO2的物理性質不同，化學性質類似D．既是酸性氧化物，又是堿性氧化物典型例題分析【解析】

A項正確，SiO2在固態(tài)和液態(tài)時無自由移動的電子和離子存在，導電性弱；SiO2屬于酸性氧化物，能和堿反應，不和H2O反應，和大多數(shù)酸不反應，只和唯一的弱酸(氫氟酸)反應，表現(xiàn)一定的特性，所以B項正確，D項錯誤；Si與C雖然最外層電子數(shù)相同，但由于SiO2和CO2的結構差別較大，故物理性質差別較大，化學性質類似，C項正確?！敬鸢浮緿2．硅酸(1)硅酸的性質①弱酸性向Na2SiO3溶液中通入CO2，反應的化學方程式為_____________________________。結論：H2SiO3酸性比H2CO3酸性____________。Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3弱②不穩(wěn)定性H2SiO3受熱易分解，反應方程式為：

_____________________。(2)硅酸的制備(2)硅酸的制備現(xiàn)象滴入酚酞溶液顯紅色，再滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質生成

結論Na2SiO3

溶液呈堿性，與酸反應生成了H2SiO3

且H2SiO3

難溶于水

化學方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl實驗4-1：向飽和Na2SiO3

溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸(3)硅酸的存在及用途①濃度小時：形成_________②濃度大時：形成_________③硅膠硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到的_______________，稱為“_______”，具有強的______，常用作_______或_______的載體。硅酸溶膠硅酸凝膠硅酸干凝膠硅膠吸水性干燥劑催化劑例2.下列說法正確的是(

)A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應B．根據(jù)SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑的反應，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強C．CO2氣體通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D．SiO2溶于水顯酸性典型例題分析【解析】硅酸不溶于水，但與NaOH反應：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。B項中該反應之所以能發(fā)生是高溫條件下CO2以氣體形式逸出，使反應進行得較徹底，是利用SiO2、CO2沸點的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的強弱。C項符合“強酸制弱酸”的一般規(guī)律。SiO2不溶于水，也不能與水反應，則D項錯誤?！敬鸢浮?/p>

C拓展延伸一、CO2與SiO2的比較CO2SiO2構成CO2分子硅原子，氧原子，無SiO2分子物理性質氣體，熔、沸點低，溶于水固體，熔、沸點高，硬度大，不溶于水與堿性氧化物反應CaO＋CO2=CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3與堿的反應2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O一、CO2與SiO2的比較一、CO2與SiO2的比較與鹽反應Na2SiO3＋CO2＋H2O=

Na2CO3＋H2SiO3↓Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=

CaCO3↓＋2HClOSiO2＋CaCO3

CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑與碳反應C＋CO22CO2C＋SiO2

Si＋2CO↑與H2O作用CO2＋H2OH2CO3不與水化合（硅酸不溶）與酸反應不反應只與HF反應SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O相同點都是酸性氧化物(酸酐)，與堿反應生成鹽和水【溫馨提示】：(1)SiO2與碳酸鹽反應，生成CO2，是因為生成的CO2是氣體，可以脫離反應體系，并不能說明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強，相反H2CO3的酸性反而比硅酸的酸性強。(2)雖然SiO2既能與NaOH反應，又能與氫氟酸反應，但SiO2不是兩性氧化物而屬于酸性氧化物。例3.下列關于二氧化硅的敘述中，正確的是(

)A．二氧化硅不溶于水，也不與水反應生成對應的酸B．二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應C．二氧化硅在高溫下與碳酸鈉發(fā)生反應生成硅酸鈉，產生CO2，說明硅酸的酸性強于碳酸，這就是用較強的酸制較弱的酸D．二氧化硅和二氧化碳在物理性質上有很大差異典型例題分析【解析】

SiO2是由Si和O按1∶2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結構的晶體，不存在SiO2分子，而二氧化碳則是由碳、氧原子結合成的分子，在組成物質的微粒及微粒間的相互作用方面有很大的區(qū)別，這些結構上的區(qū)別反映在性質上就是物理性質有很大差別，二氧化硅在常溫下為固體，熔點、沸點高，硬度大，不溶于水及一般溶劑，而二氧化碳在常溫下為氣體，熔點、沸點低，可溶于水形成碳酸。二氧化硅為酸性氧化物。因為二氧化硅可與堿溶液反應，生成鹽和水，二氧化硅不能與一般的酸反應，但它可與氫氟酸反應，化學方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O二氧化硅在高溫下可與Na2CO3、CaCO3發(fā)生反應：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑

上述兩個反應能發(fā)生并不是硅酸的酸性強于碳酸，而是遵循高沸點物質制低沸點物質的原理。故正確答案為A、D?！敬鸢浮緼D【名師點睛】解答該類題時要注意以下兩個易出錯的問題：(1)SiO2既能與NaOH溶液反應，也能與氫氟酸反應，但SiO2不屬于兩性氧化物而屬于酸性氧化物。(2)SiO2和CO2的物理性質差別很大，是由于二者結構上的差別造成的，SiO2是立體網(wǎng)狀結構的晶體，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子結合成的分子，微粒間的作用力遠小于SiO2。課堂總結一、二氧化硅的化學性質二、硅酸的化學性質1.弱酸性2.不穩(wěn)定性課堂訓練1.下列試劑可用帶磨口玻璃塞的玻璃試劑瓶保存的是(

)A．氫氟酸B．硫酸C．碳酸鈉溶液(具有堿性)D．氫氧化鈉溶液【解析】玻璃的成分中含SiO2，SiO2可與Na2CO3、NaOH反應生成Na2SiO3而將瓶塞和瓶壁粘結在一起，故盛放Na2CO3溶液、NaOH溶液的試劑瓶應用橡膠塞(或軟木塞)；氫氟酸可腐蝕玻璃，故氫氟酸應用塑料瓶盛放而不能用玻璃瓶?！敬鸢浮緽2.為確認HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強弱，某學生設計了如圖所示的裝置，一次實驗即可達到目的(不必選其他酸性物質)。請據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應為________。(2)裝置B所盛的試劑是________________，其作用是__________________。(3)裝置C所盛試劑是__________________，C中反應的離子方程式是____________________________。(4)由此可得出的結論是：酸性________>________>________?！窘馕觥扛鶕?jù)強酸＋弱酸鹽―→弱酸＋強酸鹽分析可知，分液漏斗中盛裝鹽酸，A中盛放Na2CO3，根據(jù)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl強于H2CO3，然后將生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反應為Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判斷酸性H2CO3