高中化学 专题4_1_1 二氧化硅和硅酸课件 新人教版必修1.ppt

非金属及其化合物,4-1-1二氧化硅和硅酸,情景设疑,虽然相隔千山万水，我们的心时刻连在一起，通过手机、互联网我可以随时随地聆听到你的声音，看到你的音容笑貌。现代化的通讯方式是通过什么传递信号的呢？制备这种物质的主要原料是什么呢？电脑芯片的主要成分又是什么？,教学目标,1.了解二氧化硅和硅酸的主要性质。2.认识二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。3.体会化学的创造性与实用性。,基础梳理,一、二氧化硅和硅酸,1二氧化硅(1)存在存在形态有_形和_两大类，水晶、玛瑙的主要成分是_。,结晶,无定形,结晶的二氧化硅,(2)物理性质,高,大,不溶于水,(3)化学性质,(3)化学性质,(4)用途沙子是基本的建筑材料。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作_。_和_制作饰物和工艺品。,光导纤维,石英,玛瑙,例1.下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是()A在固态和液态时，导电性都很弱B能跟强碱反应，但不能与水反应C硅与碳最外层虽均有4个电子，但SiO2的物理性质与CO2的物理性质不同，化学性质类似D既是酸性氧化物，又是碱性氧化物,典型例题分析,【解析】A项正确，SiO2在固态和液态时无自由移动的电子和离子存在，导电性弱；SiO2属于酸性氧化物，能和碱反应，不和H2O反应，和大多数酸不反应，只和唯一的弱酸(氢氟酸)反应，表现一定的特性，所以B项正确，D项错误；Si与C虽然最外层电子数相同，但由于SiO2和CO2的结构差别较大，故物理性质差别较大，化学性质类似，C项正确。【答案】D,2硅酸(1)硅酸的性质弱酸性向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程式为_。结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性_。,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,弱,不稳定性H2SiO3受热易分解，反应方程式为：_。,(2)硅酸的制备,(2)硅酸的制备,实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸,(3)硅酸的存在及用途浓度小时：形成_浓度大时：形成_硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的_，称为“_”，具有强的_，常用作_或_的载体。,硅酸溶胶,硅酸凝胶,硅酸干凝胶,硅胶,吸水性,干燥剂,催化剂,例2.下列说法正确的是()A硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应B根据SiO2CaCO3CaSiO3CO2的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强CCO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸DSiO2溶于水显酸性,典型例题分析,【解析】硅酸不溶于水，但与NaOH反应：H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出，使反应进行得较彻底，是利用SiO2、CO2沸点的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱。C项符合“强酸制弱酸”的一般规律。SiO2不溶于水，也不能与水反应，则D项错误。【答案】C,拓展延伸,一、CO2与SiO2的比较,一、CO2与SiO2的比较,一、CO2与SiO2的比较,【温馨提示】：(1)SiO2与碳酸盐反应，生成CO2，是因为生成的CO2是气体，可以脱离反应体系，并不能说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强，相反H2CO3的酸性反而比硅酸的酸性强。(2)虽然SiO2既能与NaOH反应，又能与氢氟酸反应，但SiO2不是两性氧化物而属于酸性氧化物。,例3.下列关于二氧化硅的叙述中，正确的是()A二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸B二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应C二氧化硅在高温下与碳酸钠发生反应生成硅酸钠，产生CO2，说明硅酸的酸性强于碳酸，这就是用较强的酸制较弱的酸D二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差异,典型例题分析,【解析】SiO2是由Si和O按12的比例所组成的立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而二氧化碳则是由碳、氧原子结合成的分子，在组成物质的微粒及微粒间的相互作用方面有很大的区别，这些结构上的区别反映在性质上就是物理性质有很大差别，二氧化硅在常温下为固体，熔点、沸点高，硬度大，不溶于水及一般溶剂，而二氧化碳在常温下为气体，熔点、沸点低，可溶于水形成碳酸。二氧化硅为酸性氧化物。因为二氧化硅可与碱溶液反应，生成盐和水，二氧化硅不能与一般的酸反应，但它可与氢氟酸反应，化学方程式为：,SiO24HF=SiF42H2O二氧化硅在高温下可与Na2CO3、CaCO3发生反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2上述两个反应能发生并不是硅酸的酸性强于碳酸，而是遵循高沸点物质制低沸点物质的原理。故正确答案为A、D。【答案】AD,【名师点睛】,解答该类题时要注意以下两个易出错的问题：(1)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。(2)SiO2和CO2的物理性质差别很大，是由于二者结构上的差别造成的，SiO2是立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO2。,课堂总结,一、二氧化硅的化学性质二、硅酸的化学性质1.弱酸性2.不稳定性,课堂训练,1.下列试剂可用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶保存的是()A氢氟酸B硫酸C碳酸钠溶液(具有碱性)D氢氧化钠溶液,【解析】玻璃的成分中含SiO2，SiO2可与Na2CO3、NaOH反应生成Na2SiO3而将瓶塞和瓶壁粘结在一起，故盛放Na2CO3溶液、NaOH溶液的试剂瓶应用橡胶塞(或软木塞)；氢氟酸可腐蚀玻璃，故氢氟酸应用塑料瓶盛放而不能用玻璃瓶。【答案】B,2.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：,(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(2)装置B所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。(4)由此可得出的结论是：酸性_。,【解析】根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应