第四章第一節(jié)無機非金屬材料的主角—硅（第1課時

1、第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角硅硅第第1 1課時課時新課標人教版高中化學課件系列新課標人教版高中化學課件系列必修必修 化學化學1 1Al-7.73%O-48.60%Si-26.30%地殼中元素質量分數(shù)地殼中元素質量分數(shù)一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸長長石石一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸滑滑石石一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸石石棉棉一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸高嶺土高嶺土一、二氧化硅和硅酸一、二

2、氧化硅和硅酸粘土粘土一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸畫出硅的原子結構示意圖畫出硅的原子結構示意圖分析：分析：既不易失電子，又不易得電子，主要既不易失電子，又不易得電子，主要形成四價的化合物。形成四價的化合物。硅元素硅元素與哪種原子的結構相似？與哪種原子的結構相似？碳碳一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸你知道嗎你知道嗎?常溫下，單質常溫下，單質碳、硅的化學碳、硅的化學性質都不活潑，性質都不活潑，為什么碳在自為什么碳在自然界中有穩(wěn)定然界中有穩(wěn)定的單質（金剛的單質（金剛石）存在，而石）存在，而硅卻沒有？硅卻沒有？ 單質硅的化學性質雖然穩(wěn)單質硅的化學性質雖然穩(wěn)定，但硅是一種親氧元素，定，但硅是一

3、種親氧元素，硅原子和氧原子的結合非常硅原子和氧原子的結合非常牢固，形成的二氧化硅或硅牢固，形成的二氧化硅或硅酸鹽中的硅氧化學鍵非常牢酸鹽中的硅氧化學鍵非常牢固，硅氧鍵一旦形成就很難固，硅氧鍵一旦形成就很難被破壞，所以，自然界中硅被破壞，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸鹽的都是以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在，沒有游離態(tài)的硅。形式存在，沒有游離態(tài)的硅。 硅是一種硅是一種親氧親氧元素，在自然元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸鹽界中主要以氧化物及硅酸鹽的形式存在。的形式存在。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸（1）存在）存在硅石（硅石（12%）結晶形：石英結晶形：石英無定形無定形水晶水晶瑪瑙瑪瑙1

4、、二氧化硅、二氧化硅一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸石英石英水晶一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸茶水晶茶水晶紫水晶紫水晶薔薇石英薔薇石英黃水晶黃水晶一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸瑪瑙瑪瑙一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸光光導導纖纖維維光纜光纜一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸（2）用途：）用途：光導纖維光導纖維石英：耐高溫化學儀器、石英電子表、石英鐘石英：耐高溫化學儀器、石英電子表、石英鐘水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、 高級工

5、藝品和眼鏡片高級工藝品和眼鏡片瑪瑙：精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品瑪瑙：精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品光纖視頻光纖視頻瑪瑙飾品瑪瑙飾品一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸物理性質物理性質:_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、難溶于水一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸思考思考為什么二氧化硅和二氧化碳物理性質有這為什么二氧化硅和二氧化碳物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科學視野科學視野 P74一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸SiO一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和

6、硅酸設疑設疑:實驗室中盛放堿液的試劑瓶與盛放其實驗室中盛放堿液的試劑瓶與盛放其 它溶液的試劑瓶有何不同？為什么它溶液的試劑瓶有何不同？為什么 ？一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸1. 玻璃中含有玻璃中含有SiO2，從物質組，從物質組成和性質角度來分類，成和性質角度來分類， SiO2屬于哪類物質？屬于哪類物質？2. SiO2可能具有哪些化學性質？可能具有哪些化學性質？一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸（3 3）化學性質）化學性質（a）常溫與氫氟酸（常溫與氫氟酸（SiO2很不活潑，很不活潑，HF是唯一是唯一能跟其反應的酸）能跟其反應的酸）4HF+SiO2=SiF4+2H2O（b）酸性氧化物：不

7、溶于水，也不與水反應。酸性氧化物：不溶于水，也不與水反應。2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O與強堿反應：與強堿反應： 與堿性氧化物反應：與堿性氧化物反應：SiO2+CaO=CaSiO3高溫高溫( (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NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。等溶液。) ) HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸性性 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

8、較化學性質的比較 2223222222324 2223223高溫高溫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一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸2.2.硅酸硅酸(H(H2 2SiOSiO3 3) ) 硅酸是一種硅酸是一種白色粉末狀白色粉末狀的的固體固體，它，它不溶于不溶于水水；是一種；是一種弱弱酸，酸，不能使指示劑變色不能使指示劑變色。 一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸思考思考二氧化硅難溶于水，又不與二氧化硅難溶于水，又不與水反應，那水反應，那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？由可

9、溶性硅酸鹽與其他酸反應制備。由可溶性硅酸鹽與其他酸反應制備。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸 實驗實驗4-1：向飽和：向飽和Na2SiO3溶溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸現(xiàn)現(xiàn) 象象結結 論論方程式方程式滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈紅色紅色 Na2SiO3溶液呈堿性溶液呈堿性Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（膠體）（膠體） +2NaCl實驗探究：實驗探究：滴入鹽酸有凝膠產生滴入鹽酸有凝膠產生硅酸難溶于水硅酸難溶于水一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸知識拓展：知識拓展： 把稀硫酸加入到把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，溶液中，會有什么現(xiàn)象？會有什么現(xiàn)象？現(xiàn)

10、現(xiàn) 象象結結 論論方程式方程式滴入硫酸有凝膠產生滴入硫酸有凝膠產生硅酸難溶于水硅酸難溶于水Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 （膠體）（膠體） +Na2SO4一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸 所生成的硅酸逐漸聚合而形成膠體硅酸溶膠，硅酸濃度所生成的硅酸逐漸聚合而形成膠體硅酸溶膠，硅酸濃度較大時，則形成軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠。硅酸凝膠經較大時，則形成軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠。硅酸凝膠經干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠硅膠”。硅膠多孔，吸附水。硅膠多孔，吸附水分能力強，常用做實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，分能力強，常用做實驗室和袋裝食品

11、、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。也可以用作催化劑的載體。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸2、硅酸（、硅酸（H2SiO3)（1）制?。海┲迫。篘a2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色膠狀白色膠狀強酸制弱酸（2）性質：）性質： 白色膠狀，難溶白色膠狀，難溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 脫水形成脫水形成硅膠硅膠Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 （膠體）（膠體） +Na2CO3（用作干燥劑）（用作干燥劑）原原理理一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸活動與探究：活動與探究： 硅酸是一種硅酸是一種比碳酸還要弱比碳酸還要弱的酸。請的酸。請

12、利用中學實驗室常見的儀器及藥品，設利用中學實驗室常見的儀器及藥品，設計一個簡單實驗，證明硅酸的酸性比碳計一個簡單實驗，證明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份實驗報告。酸弱，并完成一份實驗報告。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸 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D、飽和碳酸鈉溶液、飽和碳酸鈉溶液A合作討論：合作討論：一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸 試劑試劑二氧化硅二氧化硅氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液氫氟酸氫氟酸濃硫酸濃硫酸 試劑

13、瓶試劑瓶細口瓶，磨口塞細口瓶，磨口塞廣口瓶廣口瓶細口塑料瓶細口塑料瓶細口瓶，橡皮塞細口瓶，橡皮塞 1 1、實驗室有幾種試劑，根據它們各自的性、實驗室有幾種試劑，根據它們各自的性質，選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎?。請在對應的各種質，選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎拧Ｕ堅趯母鞣N試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。一、二氧化硅和硅酸一、二氧化硅和硅酸2 2、下列說法正確的是（）、下列說法正確的是（）A ASiOSiO2 2溶于水顯酸性溶于水顯酸性B BCOCO2 2通入水玻璃通入水玻璃( (硅酸鈉的水溶液）硅酸鈉的水溶液）可可得硅酸得硅酸C CSiOSiO2 2是酸性氧化物，它不溶于任何酸是酸性氧化物，它不溶于任何