人教版高中化學(xué)必修1 　無機(jī)非金屬材料的主角-硅 說課一等獎(jiǎng)

第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅第一頁，共二十四頁。要求：1、認(rèn)真閱讀課本74~77頁上端的表格2、在白紙上書寫出現(xiàn)的化學(xué)方程式，并思考這些方程式讓你初步學(xué)習(xí)到什么性質(zhì)或規(guī)律？第二頁，共二十四頁。1、硅的原子結(jié)構(gòu)硅原子和碳原子的最外電子層均有4個(gè)電子，其原子既不易失去也不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。硅Si+14842+642C第三頁，共二十四頁。2、硅的存在形式——親氧性自然界中，硅無游離態(tài)存在只以化合態(tài)存在,在地殼含量居第二位，以二氧化硅或硅酸鹽形式存在,構(gòu)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。碳—統(tǒng)治有機(jī)界：碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素。硅—統(tǒng)治無機(jī)礦物界：硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。第四頁，共二十四頁。水晶第五頁，共二十四頁。瑪瑙第六頁，共二十四頁。一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）（1）SiO2的存在形態(tài)無定形（硅藻土）（石英晶體）瑪瑙水晶水晶瑪瑙(無色透明)(彩色環(huán)帶或?qū)訝?硅石結(jié)晶形第七頁，共二十四頁。

決定決定

結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途

反映反映第八頁，共二十四頁。（2）二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)SiO2的晶體結(jié)構(gòu)CO2的晶體結(jié)構(gòu)SiO2晶體是由Si和O按1:2的比例所組成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。因此，通常用SiO2來表示二氧化硅的組成。SiO2不是分子式，而是化學(xué)式（晶體中原子個(gè)數(shù)最簡單的整數(shù)比）。第九頁，共二十四頁。SiO2的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)，加上SiO2在自然界的廣泛存在，從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著。光導(dǎo)纖維石英坩堝玻璃儀器精美瓷器瑪瑙水晶第十頁，共二十四頁。

根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請你分析以下問題：SiO2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？思考與交流：物理性質(zhì)：難溶于水，熔點(diǎn)高，硬度大?；瘜W(xué)穩(wěn)定性：化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不活潑。原因：SiO2的這些性質(zhì)主要與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)，SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此性質(zhì)很穩(wěn)定。第十一頁，共二十四頁。相關(guān)內(nèi)容二氧化碳二氧化硅化學(xué)式一、酸性氧化物的通性1.與H2O反應(yīng)2.與CaO反應(yīng)3.與NaOH溶液反應(yīng)二.與酸反應(yīng)第十二頁，共二十四頁。

與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽

SiO2+CaO==

CaSiO3

（3）化學(xué)性質(zhì):高溫

實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？因?yàn)閴A液會(huì)跟玻璃塞中的SiO2反應(yīng)，生成的硅酸鈉會(huì)把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。

硅酸鈉，水溶液俗名“水玻璃”，具有黏性，可用作粘合劑，也可用來制備硅膠和木材防火劑等。與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O①酸性氧化物第十三頁，共二十四頁。④與某些鹽的反應(yīng)

SiO2+Na2CO3==

Na2SiO3+CO2↑

高溫SiO2+CaCO3==

CaSiO3+CO2↑

高溫反應(yīng)原理：高沸點(diǎn)物質(zhì)制低沸點(diǎn)物質(zhì)。②SiO2不溶于水，不能與水反應(yīng)生成硅酸。HF是唯一可以與SiO2

發(fā)生反應(yīng)的酸，此反應(yīng)用來雕刻玻璃。SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O③與HF的反應(yīng)（SiO2的特性）第十四頁，共二十四頁。

思考：如何制得硅酸？能用SiO2與水反應(yīng)制得嗎？第十五頁，共二十四頁。2、硅酸（H2SiO3）

SiO2不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應(yīng)制得的。實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)4-1現(xiàn)象結(jié)論方程式滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有透明的、膠凍狀的硅酸凝膠產(chǎn)生Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl（1）硅酸的制備第十六頁，共二十四頁。①不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解?H2SiO3==H2O+SiO2②弱酸性

H2SiO3+2NaOH=2H2O+Na2SiO3（2）硅酸的性質(zhì)思考：怎樣由二氧化硅制取硅酸？第二步：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓或Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3第一步：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O反應(yīng)原理：較強(qiáng)酸制較弱酸第十七頁，共二十四頁。（3）硅膠制備：

H2SiO3硅酸凝膠硅酸干凝膠“硅膠”用途：

硅膠多孔，吸附水份能力強(qiáng)，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。逐漸聚合干燥脫水第十八頁，共二十四頁。小結(jié)：二氧化硅與硅酸一、二氧化硅1、存在形態(tài)及用途2、性質(zhì)：物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物：

特性：

與某些鹽反應(yīng)：二、硅酸1、性質(zhì)：弱酸性

不穩(wěn)定性2、制備：可溶性硅酸鹽與酸

第十九頁，共二十四頁。1、關(guān)于二氧化硅說法錯(cuò)誤的是（）A、二氧化硅分子由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成。B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。C、二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，又能與燒堿反應(yīng)，但是它不屬于兩性氧化物。D、二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大差別。A【課堂練習(xí)】2、下列說法正確的是（）A、SiO2溶于水顯酸性B、二氧化硅能與堿反應(yīng)C、SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D、因高溫時(shí)SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以硅酸酸性比碳酸強(qiáng)B第二十頁，共二十四頁。

3.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是（）

A.熔點(diǎn)很高B.與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸

C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽D.堅(jiān)硬

4.要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（）

A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液BB第二十一頁，共二十四頁。

5、下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（）A.HF溶液B.KOH溶液C.鹽酸D.水玻璃C

6.能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（）

A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水

B.CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀

C.高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2D.氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀B第二十二頁，共二十四頁。

8.下列物質(zhì)的變化，不能通過一步化學(xué)反應(yīng)完成的是（）

A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3