高中化學(xué)必修《無機(jī)非金屬材料-硅》教學(xué)課件

第四章非金屬及其化合物思考：

根據(jù)閱讀想一想碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么？Si在地殼中含量豐富，僅次于O，約占２６.３％碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強(qiáng)Si無游離態(tài)化合態(tài)：硅的氧化物和硅酸鹽水晶瑪瑙結(jié)構(gòu):四面體每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子，Si在中心,O在四個(gè)頂角.

同時(shí)每1個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子相結(jié)合。二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2：1,通常用SiO2來表示二氧化硅的組成.水晶瑪瑙由圖片思考:二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：SiO2的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大的固體不溶于水，純凈的SiO2晶體無色透明化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定（化學(xué)性質(zhì)不活潑）SiO2的化學(xué)性質(zhì)（不活潑）1.酸性氧化物與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽

SiO2＋CaO==CaSiO3

與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O

硅酸鈉

高溫討論：初中學(xué)過的酸性氧化物的通性包括哪些方面？（以CO2為例）2.特性與HF的反應(yīng)

SiO2

＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反應(yīng)常用于雕刻玻璃3.弱氧化性高溫高溫高溫SiO2+2C=Si+2CO↑4.與某些鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑

此兩個(gè)反應(yīng)用于工業(yè)制玻璃１．為什么在實(shí)驗(yàn)室中盛放NaOH

溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

答：玻璃中的SiO2

與NaOH反應(yīng)生成有粘膠性的硅酸鈉想一想2.實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？答：HF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。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?二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點(diǎn)二氧化硅和二氧化碳的比較CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個(gè)數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點(diǎn)二氧化硅和二氧化碳的比較CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個(gè)數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高二氧化碳二氧化硅穩(wěn)定性與水反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與HF反應(yīng)高溫穩(wěn)定很穩(wěn)定CO2+H2O=H2CO3不反應(yīng)CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化學(xué)性質(zhì)二氧化碳二氧化硅弱氧化性與碳酸鈉等反應(yīng)高溫SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑

SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑高溫高溫CO2+C=2CO高溫SiO2+2C=Si+2CO↑CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3

CO2+H2O+CaCO3

=Ca（HCO3）2現(xiàn)象結(jié)論反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn):觀察現(xiàn)象并填寫下表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(zhì)生成Na2SiO3溶液呈堿性，與酸反應(yīng)生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓

+2NaCl二.硅酸(H2SiO3)制備:可溶性硅酸鹽（如Na2SiO3）與酸反應(yīng)

硅酸的酸性比鹽酸弱，那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)論證你的推斷。實(shí)驗(yàn)：將CO2通入Na2SiO3溶液中現(xiàn)象：透明的硅酸凝膠生成方程式：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3+Na2CO3

結(jié)論：硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸還弱不穩(wěn)定，受熱易分解

SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3