学案硅二氧化硅和硅酸

1、多练岀技巧巧思岀硕果第一节无机非金属材料的主角硅第1课时二氧化硅和硅酸【学习目标】1. 了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。2. 了解二氧化硅的结构、性质和用途。3. 了解硅酸的制备、性质和应用。【新知导学】一、二氧化硅1 .硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。(1) 硅元素在自然界中主要以 的形式存在，因为硅是一种 元素。(2) 硅原子结构示意图为 ，最外层有 个电子，易形成价的化合物。2 .硅的氧化物为二氧化硅，俗名为 。(1) 天然二氧化硅分为 (如方石类、水晶等)和(如硅藻土)。根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质： 。二氧化碳和二氧化硅性质的比较(写

2、出相关化学方程式)。C02SiO2物理性质与碱性氧化物反应与碱液反应与水反应不反应与酸反应不反应只与HF反应：SiO2+ 4HF=SiF4T + 2H2O相同点都是酸性氧化物(酸酐)，与碱反应生成盐和水【归纳总结】(1) 二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是 二氧化硅晶体结构如图：表示氧原子二氧化硅晶体是由 Si原子和0原子按的比例所组成的 结构的晶体。（2）二氧化硅的化学性质很稳定，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化 物反应。【活学活用】1 关于二氧化硅，下列叙述正确的是 （填序号）。 化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚 是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于

3、任何酸 物理性质与CO 2相似 Si02晶体是由Si02分子直接组成的 水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是Si02 光导纤维在强碱性条件下易发生“断路”2 .二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法不正确的是（）A 二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大B .二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸C 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液D 氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸二、硅酸1 .硅酸的制备：按表中实验操作要求完成实验，并将观察到的实验现象及有关结论填入表中:实验操作实验现象实验结论11111卜帰盐酸 n滴有酚熬的0* M/ii门涪潢2. 写出上述实验

4、中反应的化学方程式。(1) Na 2SQ3溶液与盐酸反应： (2) 将 CO2通入 Na2SiO3溶液中： 。【归纳总结】(1) 实验室常用 与酸反应制取硅酸。(2) 硅酸的性质：具有酸性，酸性比碳酸弱；受热易分解。(3) 硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水得到，具有较强的 性，常用作干燥剂及催化剂载体。【活学活用】3 .下列关于硅酸的说法正确的是()A .硅酸可以通过 SiO2和水的化合反应直接制得B.用反应Na2SiO3+ 2HCI=2NaCI + H2SiO3(胶体)制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的 性质C .因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH

5、溶液反应D 硅胶可用作袋装食品的干燥剂【学习小结】1 石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。二氧化硅是硅酸的酸酐， 但硅酸不能由二氧化硅与水反应制得。2 熟记三个化学方程式(1) SiO2+ 2NaOH=Na2SiO3+ 出0;(2) SiO2 + 4HF=SiF4f+ 2出0;(3) Na2SiO3+ CO2+ H2O=H2SiO3 J + Na2CO3。【达标检测】1华裔科学家高锟因“在光学通信领域中光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是( )A.SiB .SiO2C.Na2SiO3D.SiCl42.卜列说法止确的是 (

6、)A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B 二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C .硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D. CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂3. 下列溶液中 碳酸钠溶液 氢氟酸 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A .B .C .D .4 .下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()A . SiO2属于两性氧化物B .酸性：H2SiO3> H2CO3C .硅胶吸水后可重复再生D .图中所示转化反应都是氧化还原反应5.硅胶和石英的主要成分都是SiO2,前者是结构疏松的 Si

7、O2，后者是结构致密的 SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1) 用NaOH(aq)溶解石英： 。(2) 过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生： 微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解:写出硅胶的一种用途:新知导学1. (1)氧化物及硅酸盐答案精析亲氧4+ 42 硅石 (1)结晶形无定形(2)坚硬固体、不溶于水、熔点高(3) (从左到右，从上到下)气体，熔、沸点低，易溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水 CaO+ CO2=CaCO3高温

8、CaO+ SiO2=CaSiO3 2NaOH + CO2=Na2CO3+ 出0 SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3+ 出0C02+ H2OH2CO3归纳总结(1)物质晶体结构不同1 : 2立体网状活学活用 1.2 . B 二氧化硅是硅原子和氧原子按1 : 2的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，是熔 点高、硬度大的固体；二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反应；磨口玻璃塞中 的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，生成具有粘性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸。1. (从左到右，从上到下)溶液变为红色Na2SiO3溶液呈碱

9、性溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀物生成硅酸为不溶于水的白色固体有白色胶状沉淀物生成硅酸的酸性比碳酸弱2. (1)Na2SiO3+ 2HCl=H 2SQ3 J + 2NaCl(2)Na2SiO3+ CO2+ H2O=H2SiO3 J + Na2CO3归纳总结(1)可溶性硅酸盐硅胶(或硅酸干凝胶)吸水活学活用3. D SiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。达标检测1 . B 2.D3.A4. C SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3> H2SQ3 ；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应。5. (1)2OH+ SiO2=SiO2+ H2O(2) SiO；+ 2H +=H2SiO3 J(3) H2SiO3=H2O+ SiO2 干燥剂(或催化剂载体)解析 石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOH +SiO2=Na2SiO3+ H2O。过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq),硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO3 + 2HCl=