《教師參考》新課標人教版(高中化學) 必修1：4.1.1二氧化硅和硅酸 同課異構課件1

1、2015第1課時二氧化硅和硅酸第四章 非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角硅2015二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸 SiO2是硅的重要化合物。地球上是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質量存在的天然二氧化硅約占地殼質量的的12，其存在形態(tài)有，其存在形態(tài)有結晶形結晶形和和無定形無定形兩大類，通稱硅石。兩大類，通稱硅石。（一）、二氧化硅（一）、二氧化硅20151、存在、存在硅石（硅石（12%）結晶形結晶形（石英晶體）（石英晶體）無定形無定形硅藻土硅藻土 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質量的天然二氧化硅約占地殼質量的12，其

2、存，其存在形態(tài)有在形態(tài)有結晶形結晶形和和無定形無定形兩大類，通稱硅兩大類，通稱硅石。石。水晶水晶瑪瑙瑪瑙2015石英石英水晶晶體二氧化硅晶體二氧化硅2015紫水晶紫水晶薔薇石英薔薇石英茶晶茶晶黃水晶黃水晶晶體二氧化硅晶體二氧化硅2015瑪瑙瑪瑙晶體二氧化硅晶體二氧化硅2015硅藻土硅藻土中國硅藻土資源豐富。全國中國硅藻土資源豐富。全國1010個省個省( (區(qū)區(qū)) )有硅藻土礦產(chǎn)出。探明儲量的礦區(qū)有有硅藻土礦產(chǎn)出。探明儲量的礦區(qū)有354354處，總保有儲量礦石處，總保有儲量礦石3.853.85億噸。僅次于美國，居世界第億噸。僅次于美國，居世界第2 2位。在地區(qū)分位。在地區(qū)分 布布上，以吉林最多，

3、占全國儲量的上，以吉林最多，占全國儲量的54.8%54.8%，云南、福建、河北等地次之。礦床類，云南、福建、河北等地次之。礦床類型主要為火山物源沉積型礦床型主要為火山物源沉積型礦床( (吉林長白、山東臨胸、浙江嵊州市硅藻土礦等吉林長白、山東臨胸、浙江嵊州市硅藻土礦等) )和陸源沉積型和陸源沉積型( (云南尋甸、四川米易硅藻土礦等云南尋甸、四川米易硅藻土礦等) )礦床。成礦時代集中在第三礦床。成礦時代集中在第三紀和第四紀，以第三紀為主。紀和第四紀，以第三紀為主。無無定定形形二二氧氧化化硅硅2015二氧化硅的用途二氧化硅的用途2015二氧化硅的用途二氧化硅的用途2015二氧化硅的用途二氧化硅的用途

4、2015光導纖維光導纖維二氧化硅的用途二氧化硅的用途2015危害：危害： 在隧道開鑿，石英粉加工等工作在隧道開鑿，石英粉加工等工作環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵，人環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵，人長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會患長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會患硅肺?。ㄅf稱矽肺）。硅肺?。ㄅf稱矽肺）。2015物理性質物理性質:_化學穩(wěn)定性化學穩(wěn)定性:_通常條件下，很穩(wěn)定通常條件下，很穩(wěn)定硬度大、熔點高、難溶于水硬度大、熔點高、難溶于水2015思考為什么二氧化硅和二氧化碳物為什么二氧化硅和二氧化碳物理性質有這理性質有這么么大的差別？大的差別？是結構上的不同是結構上的不同20152015SiO

5、SiOSiO2 2是由是由SiSi和和O O按按1 1：2 2的比例組成的立體空間網(wǎng)狀結構，沒有的比例組成的立體空間網(wǎng)狀結構，沒有SiOSiO2 2 分子存在，只存在硅氧原子。因此性質很穩(wěn)定分子存在，只存在硅氧原子。因此性質很穩(wěn)定 2015CDE下列說法錯誤的是（下列說法錯誤的是（ ） A . SiO2 是二氧化硅的化學式是二氧化硅的化學式 B . SiO2 晶體是由晶體是由Si和和O按按1:2的比例所的比例所 組成的立體網(wǎng)狀結構的晶體組成的立體網(wǎng)狀結構的晶體 C .SiO4 四面體只存在于二氧化硅晶體中四面體只存在于二氧化硅晶體中D . 沙子里含無定形二氧化硅沙子里含無定形二氧化硅 E .

6、石英就是水晶石英就是水晶 F . SiO2 從古到今被人類廣泛地應用著，從古到今被人類廣泛地應用著， 是因為是因為SiO2 的立體網(wǎng)狀結構和它在自的立體網(wǎng)狀結構和它在自 然界的廣泛存在然界的廣泛存在2015化學性質很不活潑，氫氟酸（化學性質很不活潑，氫氟酸（ HFHF）是唯一）是唯一可以與之反應的酸?？梢耘c之反應的酸。SiO2+4HF=SiF4 +2H2O化學性質化學性質:實驗室能不能用玻璃瓶盛裝氫氟酸？注意：玻璃中含有注意：玻璃中含有SiOSiO2 2，所以可以用，所以可以用HFHF來刻蝕玻璃。來刻蝕玻璃。（1）特性：2015201520152.酸性氧化物 化學性質化學性質:因為玻璃中含有因

7、為玻璃中含有SiO2，會與會與NaOH反應生成硅反應生成硅酸鈉，使瓶塞與瓶口粘在一起而打不開。酸鈉，使瓶塞與瓶口粘在一起而打不開。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？與堿性氧化物反應與堿性氧化物反應生成鹽生成鹽SiO2 CaO = CaSiO3 高溫高溫與強堿反應生成鹽和水與強堿反應生成鹽和水SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O硅酸鈉（粘合性）20153、與鹽反應：( (所以，不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如所以，不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如NaOHNaOH、KOHKOH、NaNa2 2COCO3 3、NaNa2 2SiOSiO3 3等溶液。等溶液。) )Na

8、2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3 +SiO2 = CaSiO3 + CO2高溫高溫20154、弱氧化性：SiOSiO2 2 + 2C + 2C Si + 2COSi + 2CO高溫高溫2015某同學根據(jù)某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應既可與堿反應,也能與氫氟酸反應也能與氫氟酸反應,推斷推斷SiO2為兩性氧化物為兩性氧化物.是否正確是否正確?2015性性 質質二氧化碳二氧化碳(CO2)二氧化硅二氧化硅(SiO2)SiO2與與CO2化學性質的比較化學性質的比較 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3SiO2+2NaOH=N

9、a2SiO3+H2OSiO2+ CaO = CaSiO3高溫高溫SiO2+4HF=SiF4 +2H2O酸性氧化物酸性氧化物與堿性氧化與堿性氧化物反應物反應與堿反應與堿反應與水反應與水反應與氫氟酸反應與氫氟酸反應Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3 +SiO2 = CaSiO3 + CO2高溫高溫Na2CO3+CO2=2NaHCO3CaCO3 +CO2 = Ca(HCO3)2與鹽反應與鹽反應2015 我們知道二氧化碳與水反應生成碳酸我們知道二氧化碳與水反應生成碳酸，但，但是是SiO2不能與水直接化合成不能與水直接化合成H2SiO3，這，這是一個特例。是一個特例。 思考：思考：

10、SiOSiO2 2不能直接和水化合成不能直接和水化合成H H2 2SiOSiO3 3，那怎樣制備，那怎樣制備H H2 2SiOSiO3呢？呢？ 思考思考2 22015制取原理：強酸制弱酸制取原理：強酸制弱酸現(xiàn)現(xiàn) 象象結結 論論方程式方程式離子方離子方程式程式滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈紅色紅色Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（膠體）（膠體）+2NaCl再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，有透明膠凍狀物質產(chǎn)生色，有透明膠凍狀物質產(chǎn)生SiO32- + 2H+ = H2SiO3 （膠體）（膠體）a、Na2SiO3溶液呈堿性，溶液呈堿性，b、可溶性、可溶性硅酸鹽與

11、鹽酸反應生成不溶于水的硅酸，硅酸鹽與鹽酸反應生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠2015 硅酸是一種硅酸是一種白色粉末狀白色粉末狀的的固固體體，它，它不溶于水不溶于水；是一種很；是一種很弱弱的的酸，酸，不能使指示劑變色不能使指示劑變色。 二、硅酸二、硅酸( )( )H H2 2SiOSiO3 32015硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)什硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？么現(xiàn)象？為什么？ 硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)白硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)白色渾濁。因為發(fā)生下列反應：色渾濁。因為發(fā)生下列反應：SiO32- + H2O + C

12、O2= CO32- + H2SiO3Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3 常溫下，常溫下，Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3，說明，說明H2CO3的酸性強于的酸性強于H2SiO3 ；在高；在高溫下，溫下， Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2說明說明H2SiO3酸性強于酸性強于H2CO3?高溫2015 CO2通入下列各溶液中，無明顯通入下列各溶液中，無明顯現(xiàn)象發(fā)生的是（現(xiàn)象發(fā)生的是（ ）A、氯化鈣溶液、氯化鈣溶液 B、澄清石灰水、澄清石灰水C、硅酸鈉溶液、硅酸鈉溶液A合作討論：合作討論：2015 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O（2）不穩(wěn)定（比）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解穩(wěn)定），受熱易分解 H2SiO3 = H2O + SiO2 化學性質化學性質: :弱弱酸性。只能與酸性。只能與強堿強堿發(fā)生中和反應發(fā)生中和反應2015 生成的硅酸逐漸聚合生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠（能流動），而形成硅