第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅第一頁,共三十二頁。硅芯片光纖干燥劑太陽能電池沙子陶瓷水晶瑪瑙玻璃第二頁,共三十二頁。硅元素(silicon)在地殼中的含量第三頁,共三十二頁。
硅的氧化物及硅酸鹽構成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約占地殼總量的90%以上。
第四頁,共三十二頁。硅元素在元素周期表的位置第五頁,共三十二頁。從原子角度認識硅原子CSi
既不易失去電子,也不易得到電子,所以硅的化學性質不活潑,主要形成正四價化合物。第六頁,共三十二頁。閱讀74頁中段,比較碳、硅親合氧的能力。
1、碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強。2、Si在自然界中無單質狀態(tài)。
3、以化合態(tài)存在:硅的氧化物和硅酸鹽。自主學習第七頁,共三十二頁。一、二氧化硅(SiO2)
合作與交流:閱讀74頁至75頁,討論總結Si02的存在形態(tài)及用途?1、SiO2的存在及用途;硅石結晶形:石英無定形:硅藻土無色透明:水晶彩色環(huán)帶或層狀:瑪瑙二氧化硅石英玻璃瑪瑙首飾石英手表石英鐘高級工藝品眼鏡精密儀器軸承光導纖維第八頁,共三十二頁。聯(lián)想
思考與交流:根據(jù)SiO2的存在及用途分析SiO2具有哪些物理性質?
SiO2的這些性質是由什么決定的?2、物理性質固體熔點高難溶于水硬度大沙子第九頁,共三十二頁。物理性質:(與CO2比較)二氧化碳CO2二氧化硅SiO2狀態(tài)硬度水溶性熔沸點氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水難溶于水很低很高第十頁,共三十二頁。
原因:SiO2的這些性質主要與它的結構有關,SiO2是正四面體的空間網狀結構,因此硬度大、熔點高。
思考與交流:為什么SiO2和CO2的物理性質差異很大?第十一頁,共三十二頁。3、SiO2結構:正四面體的空間網狀結構第十二頁,共三十二頁。二氧化碳二氧化硅空氣
硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子、硅藻土熔、沸點低,微溶于水熔點高,硬度大,不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反應CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO高溫CaSiO3不反應與氫氟酸反應SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O存在物理性質化學性質與水反應與NaOH反應與CaO反應與酸反應回憶:初中學過的CO2能和哪些物質反應?第十三頁,共三十二頁。4、SiO2的化學性質(很不活潑)高溫SiO2+CaO=CaSiO3①與強堿反應生成鹽和水SiO2
+2NaOH=Na2SiO3
+H2O硅酸鈉(有粘性)②與多數(shù)金屬氧化物反應生成鹽SiO2
+4HF=
SiF4↑+2H2O③特性:與唯一的酸氫氟酸(HF)反應第十四頁,共三十二頁。思考:實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道為什么嗎?
原因:防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應生成粘稠的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起(SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O)
第十五頁,共三十二頁。水晶保養(yǎng)
水晶性脆,注意防重壓、防摔◆請不要佩戴SWAROVSKI首飾洗澡、洗碗、游泳!若清理不善,水氣和化學物品(如沐浴露、洗潔精等堿性洗滌劑)均會貼附在水晶表面,令水晶變得暗啞
第十六頁,共三十二頁。
思考:為什么不能用玻璃瓶保存氫氟酸?那用什么瓶保存?為什么能用氫氟酸來刻蝕玻璃?
原因:玻璃中含有SiO2會與HF反應生成SiF4,要用塑料瓶盛裝氫氟酸。SiO2+4HF==SiF4+2H2O雕刻玻璃第十七頁,共三十二頁。
思考:
CO2+H2O=H2CO3,但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3。那怎樣制備H2SiO3呢?
硅酸是一種怎樣的物質呢?第十八頁,共三十二頁。如何制取硅酸?實驗試劑:硅酸鈉溶液、酚酞、稀鹽酸、稀硫酸實驗原理:Na2SiO3+______H2SiO3實驗探究=====第十九頁,共三十二頁。二、硅酸(H2SiO3)實驗:向飽和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀鹽酸。現(xiàn)象結論方程式
滴入酚酞溶液呈紅色,滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產生
Na2SiO3呈堿性,硅酸難溶于水Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl第二十頁,共三十二頁。②硅酸的存在硅酸濃度較小時易聚合形成硅酸溶膠
硅酸濃度較大時則形成硅酸凝膠硅酸凝膠干燥脫水——硅酸干凝膠,又稱為硅膠,吸附水分能力強,常用作干燥劑,也用作催化劑的載體1、硅酸的制備①SiO2不溶于水,也不能和水化合生成酸實驗室通過可溶性硅酸鹽與其他酸制得第二十一頁,共三十二頁。硅酸用途硅膠泳帽硅膠干燥劑第二十二頁,共三十二頁。①是一種很弱的酸,酸性比碳酸還要弱
②不穩(wěn)定(比H2CO3穩(wěn)定)受熱易分解:③硅酸在水中的溶解度很小。H2SiO3==SiO2+H2O
△2、硅酸的性質第二十三頁,共三十二頁。
試劑二氧化硅氫氧化鈉溶液氫氟酸濃硫酸試劑瓶細口瓶,玻璃塞廣口瓶細口塑料瓶細口瓶,橡皮塞
1、實驗室有幾種試劑,根據(jù)它們各自的性質,選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎?。請在對應的各種試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。課堂回顧練習:第二十四頁,共三十二頁。2、下列各組物質有關性質關系的比較,正確的是A.溶解性:CO2<SiO2
B.酸性:H2SiO3>H2CO3C.熔點:SiO2>CO2
D.硬度:SiO2<CO2第二十五頁,共三十二頁。3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上進行蝕刻,將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質是()
A、燒堿B、純堿
C、氫氟酸D、鹽酸C第二十六頁,共三十二頁。
硅酸的酸性比鹽酸弱,那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢?請你設計一個實驗論證你的推斷。將CO2通入Na2SiO3溶液中方程式:Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3(膠體)
+Na2CO3你的結論:硅酸是一種很弱的酸,酸性比碳酸還弱實驗方案:應用實踐第二十七頁,共三十二頁。本節(jié)小結1、學習了非金屬元素硅的重要化合物
二氧化硅和硅酸2、學習了二氧化硅的重要性質及硅酸的制備第二十八頁,共三十二頁。作業(yè)課本P80-81,3、5做在作業(yè)本上。第二十九頁,共三十二頁。寫出下列的化學方程式:1、二氧化硅和氫氟酸反應2、二氧化硅和氧化鈣反應3、二氧化硅和氫氧化鈉溶液4、實驗室制取硅酸5、二氧化碳通入氫氧化鈉溶液SiO2+4HF=
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