高中化學(xué)人教必修一課件：第四章 第一節(jié) 第一課時(shí)《二氧化硅和硅酸》

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一課時(shí)二氧化硅和硅酸 第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角 硅 預(yù)習(xí)全程設(shè)計(jì) 名師全程導(dǎo)學(xué) 案例全程導(dǎo)航 訓(xùn)練全程跟蹤 第一課時(shí)二氧化硅和硅酸 一 自然界中的硅元素硅在地殼中的含量僅次于 硅是一種親氧元素 硅的和約占地殼質(zhì)量的90 以上 硅原子最外層有個(gè)電子 主要形成價(jià)的化合物 氧化物 硅酸鹽 4 4 氧 天然 結(jié)晶 水晶 瑪瑙 小粒 2 結(jié)構(gòu)每個(gè)Si原子與周圍的個(gè)O原子相結(jié)合 每個(gè)O原子與個(gè)Si原子相結(jié)合 實(shí)際上 二氧化硅晶體是由Si原子和O原子按的比例所組成的的晶體 我們通常用 SiO2 表示二氧化硅的組成 4 2 1 2 立體網(wǎng)狀 3 物理性質(zhì)二氧化硅是的固體 于水 堅(jiān)硬難熔 不溶 4 化學(xué)性質(zhì) 1 與氫氟酸 HF 反應(yīng) HF是唯一可以與之發(fā)生反應(yīng)的酸 可以用來雕刻玻璃 2 SiO2作為酸性氧化物可以和 反應(yīng) 但與水 和堿反應(yīng) 和堿性氧化物反應(yīng) SiO2 4HF SiF4 2H2O 強(qiáng)堿 堿性氧化物 不反應(yīng) SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O SiO2 CaOCaSiO3 保存氫氧化鈉溶液的試劑瓶能使用玻璃塞嗎 為什么 提示 盛放NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞 因?yàn)椴Ａе泻械腟iO2 可與NaOH溶液反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3 使瓶塞不易打開 5 二氧化硅的用途 1 以SiO2為主要成分的沙子是基本的建筑材料 2 制造電子部件和光學(xué)儀器 3 是信息公路的骨架 的主要成分 4 用石英 瑪瑙制作的 光導(dǎo)纖維 工藝飾品 三 硅酸1 硅酸的性質(zhì) 1 弱酸性向Na2SiO3溶液中通入CO2 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 結(jié)論 H2SiO3酸性比H2CO3酸性 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 弱 2 不穩(wěn)定性H2SiO3受熱易分解 反應(yīng)方程式為 2 硅酸的制備可溶的硅酸鹽與較強(qiáng)的酸反應(yīng)可制得硅酸 如Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 3 硅酸的存在及用途 1 濃度小時(shí) 形成 2 濃度大時(shí) 形成 3 硅膠硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到的 稱為 硅膠多孔 具有強(qiáng)的 常用作或 硅酸溶膠 硅酸凝膠 硅酸干凝膠 硅膠 吸水性 干燥劑 催化劑的載體 1 自然界中的硅既有化合態(tài) 又有游離態(tài) 提示 錯(cuò)誤 因硅有親氧性 在自然界中只有化合態(tài) 而無游離態(tài) 2 沙子 水晶 瑪瑙的主要成分都是SiO2 提示 正確 它們都是結(jié)晶形二氧化硅 3 盛裝純堿溶液的試劑瓶可用玻璃塞 提示 錯(cuò)誤 因純堿溶液呈堿性 故不能用玻璃塞 4 硅酸鈉溶液可使酚酞溶液變紅 提示 正確 5 反應(yīng) Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3說明硅酸酸性弱于碳酸 提示 正確 一 二氧化碳與二氧化硅的比較 二氧化碳與二氧化硅性質(zhì)的不同主要是由其結(jié)構(gòu)的不同決定的 CO2 可稱為1個(gè)二氧化碳分子 而 SiO2 卻不能表示1個(gè)二氧化硅分子 只能表示該晶體中硅 氧原子的個(gè)數(shù)比為1 2 二 硅酸的制備與弱酸性SiO2難溶于水 不能與水發(fā)生反應(yīng) 在制備硅酸時(shí)應(yīng)用可溶性硅酸鹽與較強(qiáng)酸反應(yīng) Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 或Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 可參考如下實(shí)驗(yàn)裝置 同時(shí)能證明酸性 鹽酸 碳酸 硅酸 1 硅酸制備過程中利用了復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律 酸性較強(qiáng)的酸可制取酸性較弱的酸 2 上述裝置中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2氣體中的HCl雜質(zhì) 考查點(diǎn)一二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 例1 下列關(guān)于二氧化硅的說法中正確的是 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 在二氧化硅晶體中 每個(gè)硅原子周圍結(jié)合4個(gè)氧原子C 二氧化硅可用來制作干燥劑 因二氧化硅可與水反應(yīng)D 二氧化硅是酸性氧化物 它不溶于任何酸 解析 SiO2晶體中不存在單個(gè)分子 其結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅原子周圍結(jié)合4個(gè)氧原子 每個(gè)氧原子周圍結(jié)合2個(gè)硅原子 所以硅原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為1 2 化學(xué)式寫作SiO2 故A錯(cuò)誤 B正確 硅酸在一定條件下可制得硅膠 硅膠可用作干燥劑 但SiO2不與水反應(yīng) C項(xiàng)錯(cuò)誤 SiO2可與氫氟酸反應(yīng) D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 B 關(guān)鍵一點(diǎn) 硅膠用作干燥劑 在生活中有許多實(shí)際應(yīng)用 如食品 藥品等的包裝袋內(nèi)往往能見到它的身影 二氧化硅是酸酐 即酸性氧化物 的原因是 A 它溶于水得相應(yīng)的酸B 它對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性強(qiáng)酸C 它與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只生成鹽和水D 它是非金屬氧化物 解析 SiO2是酸酐的原因是它與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只生成鹽和水 SiO2不溶于水 對(duì)應(yīng)的酸H2SiO3也不是強(qiáng)酸 答案 C 考查點(diǎn)二硅酸的制備及其弱酸性 例2 能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是 A CO2溶于水生成碳酸 SiO2不溶于水也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸B 在高溫條件下 SiO2和Na2CO3能發(fā)生反應(yīng) SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2 C SiO2熔點(diǎn)比CO2高D CO2通入Na2SiO3稀溶液中 生成白色膠狀沉淀 所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠 答案 D 解析 A項(xiàng)是CO2和SiO2的溶解性 與酸性強(qiáng)弱無關(guān) B項(xiàng)是在固體反應(yīng)中難揮發(fā)性 高沸點(diǎn) 物質(zhì)制取易揮發(fā)性 低沸點(diǎn) 物質(zhì) 它是利用兩者共熔時(shí)生成易揮發(fā)的CO2使反應(yīng)發(fā)生 C項(xiàng)是SiO2和CO2的物理性質(zhì) D項(xiàng)中是較強(qiáng)酸與較弱酸的鹽溶液反應(yīng)生成較強(qiáng)酸的鹽和較弱酸 下列關(guān)于硅酸的敘述 錯(cuò)誤的是 A 硅酸是一種很弱的酸B 硅酸可由二氧化硅與水反應(yīng)制得C 硅酸不穩(wěn)定 加熱脫水會(huì)生成二氧化硅D 硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制得 答案 B 解析 二氧化硅對(duì)應(yīng)的酸雖然是硅酸 但是由于二氧化硅不溶于水也不與水反應(yīng) 所以B項(xiàng)錯(cuò)誤 點(diǎn)擊進(jìn)入訓(xùn)練全程跟蹤 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全