高一化学无机非金属材料的主角硅

学习目标：1、了解二氧化硅及硅酸的性质与应用2、认识物质间既有相似性，又有各自的特性重点：二氧化硅的性质和硅酸的制备难点：二氧化硅的结构价值5元的沙子SiO2Si点沙成金价值5000元的芯片无机非金属材料的主角——硅（第一课时）地球生物生存的根基——空气、水、阳、硅酸盐说文解字硅硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素秦砖汉瓦秦始皇陵兵马俑瓷器是中国最伟大的创造之一美丽的玻璃雕花艺术水晶玛瑙现代建筑离不开玻璃的装饰和采光东方明珠为什么是主角呢？含量高，仅次于氧用途广泛核心元素？硅“豪门二杰”C、Si的原子结构示意图。+14+6CSi硅原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价的化合物。碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强存在：没有游离态，只有化合态——二氧化硅、硅酸盐。结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土水晶玛瑙一、二氧化硅（SiO2）1、存在:硅石无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；结晶的二氧化硅叫石英。固体熔点高难溶于水硬度大联想-------沙子思考与交流二氧化硅具有哪些物理性质?SiO2的这些性质是由什么决定的？2、物理性质二氧化碳CO2二氧化硅SiO2状态硬度水溶性熔沸点气态固态很小很大可溶于水难溶于水很低很高物理性质:（与CO2作比较）思考交流：为什么SiO2和CO2的物理性质差异很大？二氧化硅中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示Si与O的原子个数比为1:2,所以不是分子式而是化学式。[SiO4]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质3、结构二氧化碳CO2二氧化硅SiO2C+CO2==2COSiO2+2C==Si+2CO↑不反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OCO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高温CaSiO3弱氧化性：与C反应特性：与酸反应酸性氧化物与水反应与NaOH反应与CaO反应4、SiO2化学性质（与CO2比较）高温高温思考：为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸?那用什么瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？原因：玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4用塑料瓶盛装氢氟酸。SiO2+4HF==SiF4+2H2O用氢氟酸“刻”出的玻璃工艺品思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？原因：防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起（SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O）加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（）A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.铁坩埚D.氧化铝坩埚C解释：石英坩埚、玻璃坩埚中均含有SiO2，在加热的情况下会与NaOH发生反应：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O，因此应当选用铁坩埚。5、二氧化硅的用途二氧化硅石英玻璃玛瑙首饰石英手表石英钟高级工艺品眼镜精密仪器轴承光导纤维玛瑙思考：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。那怎样制备H2SiO3呢？硅酸是一种怎样的物质呢？二、硅酸(H2SiO3)实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸.现象结论方程式滴入酚酞溶液呈红色，滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。(硅胶的基本成份是二氧化硅)硅胶的用途：干燥剂（吸水），吸附剂（多孔），催化剂的载体。小结：硅酸（H2SiO3)（1）硅酸制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓白色胶状强酸制弱酸（2）硅酸性质：①白色胶状，难溶②弱酸性（酸性H2SiO3H2CO3）③脱水形成硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3（用作干燥剂）原理(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为______________。(2)装置B所盛的试剂是___________________________，其作用是________________________。练习1(3)装置C所盛试剂是________________________________，C中反应的离子方程式是_____________________________。(4)由此得到的结论是：酸性________＞________＞______。为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：思考：直接将A中产生的二氧化碳通入到C中的硅酸钠溶中，能否证明H2CO3强于H2SiO3？盐酸饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体Na2SiO3溶液HClH2CO3H2SiO3本节小结1、学习了非金属元素硅的重要化合物二氧化硅和硅酸。2、学习了二氧化硅的重要性质及硅酸的制备。作业：练习册同步训练1。写出下列的化学方程式：１、二氧化硅和氢氟酸反应2、二氧化硅和氧化钙反应3、二氧化硅和氢氧化钠溶液4、实验室制取硅酸5、二氧化碳通入氢氧化钠溶液SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2+CaO=高温=CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O