1、无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 第一第一 课时课时二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸教学目标v1、了解二氧化硅、硅酸的组成、用途和主要性质，知道硅酸的制备方法；v2、掌握SiOSiO2 2的化学性质；v3、掌握用类比的方法来学习SiOSiO2 2。通过下列图片你能总结归纳出硅元通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在吗？素在自然界中的存在吗？1.自然界硅元素主要存在于:岩石、沙子和土壤岩石、沙子和土壤2.地壳中的含量:排在第二位第二位,氧的后面氧的后面.(一一)硅元素在自然界中存在和硅元素在自然界中存在和含量含量（二）硅的位置与结构 这时碳和硅的原子结构示这时碳和硅的原子结构示
2、意图，你能归纳出硅与碳在元意图，你能归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？素周期表中的位置与结构吗？CSi硅的位置与结构SiC 碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的第四主族第四主族,最外层有四个电子，既不易失去电子，也最外层有四个电子，既不易失去电子，也不易得到电子。所以硅的化学性质不如碳活泼不易得到电子。所以硅的化学性质不如碳活泼,主要主要形成四价化合物，形成四价化合物，碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。能力更强。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。人教版化学必修一
3、无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅一、二氧化硅1、二氧化硅（、二氧化硅（SiO2）(1)二氧二氧化硅化硅存存在形态在形态 结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅 每每1 1个个SiSi原子周围结合原子周围结合4 4个个O O原子，原子，SiSi在中心在中心,O O在四个顶角在四个顶角.同时每同时每1 1个个O O原子周围与原子周围与2 2个个SiSi原子相结合。原子相结合。硅原子硅原子SiO2四面体四面体结构结构二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为二氧化硅中氧
4、原子与硅原子个数比为2 2：1,1,用用SiOSiO2 2来表示来表示二氧二氧 化硅的组成化硅的组成,表示表示O O与与SiSi的原子个数比的原子个数比,不是分子式。不是分子式。（2）二氧化硅的结构）二氧化硅的结构人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅现代通信用光缆现代通信用光缆光导纤维手术头灯主要用作装饰、石英坩埚、光纤主要用作装饰、石英坩埚、光纤人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅 根据上述二氧化硅的结构、用途及学过根据上述二氧化硅的结构、用途及学过的二氧化碳的性质的二氧化碳的性质,请分析：请分析：1、SiO2具
5、有哪些物理性质？2、SiO2的化学稳定性如何呢？3、你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅v1、物理性质：熔点高、硬度大。v2、化学稳定性好。v3、二氧化硅的性质主要与它的结构有关：二氧化硅是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅（3)SiO2的化学性质:玻璃上的图案是怎么弄上去的呢?与HF反应：SiO2+4HFSiF4+2H2O（氢氟酸是唯一可以与之反应的酸）玻璃中含有SiO2，利用以上的反应可用来刻蚀玻璃。玻璃镜等玻璃上的图案
6、就是利用HF和SiO2反应的原理。人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO=CaSiO3CO2+CaO=CaCO3与碱反应：人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅1、实验室盛装、实验室盛装NaOH溶液的溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？用玻璃塞？NaOH溶液能与玻璃中的溶液能与玻璃中的SiO2反应生成反应生成 Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装，使瓶塞部分粘结而
7、无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。=图图 4-6 实验室盛放实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅人教版化学必修一无机非金属材料的主角硅2、某同学根据某同学根据氢氟酸反应氢氟酸反应,推断推断 不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟其它酸反应，而是属于酸性氧化物。不跟其它酸反应，而是属于酸性氧化物。想一想想一想：怎样设计实验制取：怎样设计实验制取H H2 2SiOSiO3 3呢？呢？二、硅酸二、硅酸 （H2SiO3）温馨提示：CO2H2OH2CO3，
8、但是，但是SiO2不能与水直接不能与水直接化合成化合成H2SiO3。(1)性质:硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸弱酸,酸性比酸性比H2CO3还弱。还弱。(2)制备:实验演示在试管中加入在试管中加入35mL Na2SiO335mL Na2SiO3溶液，滴入溶液，滴入1212滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。及其现象。制取原理：强酸制弱酸制取原理：强酸制弱酸
9、现象现象结论结论化学方化学方程式程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有透明的硅酸凝胶产生。液红色变浅至无色，有透明的硅酸凝胶产生。a、Na2SiO3溶液呈碱性溶液呈碱性.b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸的硅酸.Na2SiO3+2HCl=2NaCl +H2SiO3(胶体胶体)生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶硅胶”。常常。常常用用做干燥剂。做干燥剂。（3）用途1.地壳中含量第一和第二的两
10、种元素所形成的化合物不地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（具有的性质是（）A.熔点很高熔点很高 B.与水反应生成对应的酸与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐可与烧碱反应生成盐 D.坚硬坚硬3、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（）A.HF溶液溶液 B.KOH溶液溶液 C.盐酸盐酸 D.水玻璃水玻璃B2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3 C.Na2ONa2CO3 D.SiO2H2SiO3DC 总结巩固总结巩固v1.1.介绍了硅元素在自然界中的存在和含量，从介绍了硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物化合物二氧化硅和硅酸。二氧化硅和硅酸。v2.2.二氧化硅的结构和性质二氧化硅的结构和性质v3.3.硅酸的制备。硅酸的制备。用什么实验事实能够证明用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？硅酸的酸性比碳酸弱？
