高一化学无机非金属材料的主角硅1.ppt

无机非金属材料的主角硅,授课教师李亚兰授课班级高一2班,美丽的玻璃雕花艺术,水晶,玛瑙,瓷器是中国最伟大的创造之一,秦砖汉瓦,秦始皇陵兵马俑,三峡大坝,现代建筑离不开玻璃的装饰和采光,东方明珠,硅太阳能电池,硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心,价值5元的沙子,SiO2,Si,点沙成金,价值5000元的芯片,锦绣中华,无机非金属材料的主角硅,地球生物生存的根基空气、水、阳光硅酸盐,学习目标：1、了解二氧化硅及硅酸的性质与应用2、认识物质间既有相似性，又有各自的特性重点：二氧化硅的性质和硅酸的制备难点：二氧化硅的结构,硅元素(silicon)在地壳中的含量,从原子角度认识硅原子,C,Si,既不易失去电子，也不易得到电子，所以,硅的化学性质不活泼,主要形成正四价化合物,阅读74页中段，比较碳、硅亲合氧的能力。,1、碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强。2、Si在自然界中无单质状态。3、以化合态存在：硅的氧化物和硅酸盐。,自主学习,1、存在,一、二氧化硅（SiO2）,广泛存在于自然界，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石。,硅石,结晶形（石英）,无定形,无色透明,彩色环带或层状,水晶,玛瑙,合作交流,硅石可以分成几类？画出硅石分类的树状分类图。,硅藻土,固体熔点高难溶于水硬度大,联想-沙子,思考与交流,二氧化硅具有哪些物理性质?SiO2的这些性质是由什么决定的？,2、物理性质,气态,固态,很小,很大,可溶于水,难溶于水,很低,很高,物理性质:（与CO2作比较）,思考交流：为什么SiO2和CO2的物理性质差异很大？,原因：SiO2的这些性质主要与它的结构有关，SiO2是正四面体的空间网状结构，因此硬度大、熔点高。,3、SiO2结构：正四面体的空间网状结构,二氧化碳,二氧化硅,空气,硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土,熔、沸点低，微溶于水,熔点高，硬度大，不溶于水,CO2+H2O=H2CO3,不反应,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,不反应,4、SiO2化学性质（与CO2比较）,回忆：初中学过的CO2能和哪些物质反应?,4、SiO2的化学性质（很不活泼）,高温,回忆：初中学过的CO2能和哪些物质反应?,SiO2CaO=,CaSiO3,1.与强碱反应生成盐和水,SiO22NaOH=,Na2SiO3H2O硅酸钠（有粘性）,2.与多数金属氧化物反应生成盐,SiO24HF=,SiF42H2O,3.特性与唯一的酸氢氟酸（HF）反应,思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？,原因：防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起（SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O）,思考：为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸?那用什么瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？,原因：玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4用塑料瓶盛装氢氟酸。,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,雕刻玻璃,5、二氧化硅的用途,玛瑙,思考：CO2H2OH2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。那怎样制备H2SiO3呢？硅酸是一种怎样的物质呢？,如何制取硅酸?,实验试剂：硅酸钠溶液、酚酞、稀盐酸、稀硫酸,实验原理：,实验探究,Na2SiO3,+_,H2SiO3,二、硅酸(H2SiO3),实验1:向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸.,现象,结论,方程式,滴入酚酞溶液呈红色，滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生,Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl,硅胶泳帽,硅胶干燥剂,硅酸用途,硅酸的相关知识归纳,1、SiO2对应水化物是硅酸，SiO2是硅酸的酸酐；2、制法：由于SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,3、硅酸的热稳定性很弱，受热分解为二氧化硅和水,还有更多知识期待你的学习与发现.,试剂二氧化硅氢氧化钠溶液氢氟酸浓硫酸,试剂瓶细口瓶，玻璃塞广口瓶细口塑料瓶细口瓶，橡皮塞,1、实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，选择适当的试剂瓶盛放。请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。,课堂回顾练习:,2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是A.溶解性：CO2H2CO3C.熔点：SiO2CO2D.硬度：SiO2CO2,C,3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是()A、烧碱B、纯碱C、氢氟酸D、盐酸,C,硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。,将CO2通入Na2SiO3溶液中,方程式：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3（胶体）+Na2CO3,你的结论：,硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱,应用实践,实验方案：,本节小结,1、学习了非金属元素硅的重要化合物二氧化硅和硅酸。,2、学习了二氧化硅的重要性质及硅酸的制备。,作业：,课本P8081，3、5做在作业本上。,看谁做得最好（课后小测）,写出下列的化学方程式：、二氧化硅和氢氟酸反应2、二氧化硅和氧化钙反应3、二氧化硅和氢氧化钠溶液4、实验室制取硅酸5、二氧化碳通