高中化学第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角-硅(第1课时)二氧化硅和硅酸课件

1、第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 第第 1 课时课时 二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸 第四章非金属及其化合物第四章非金属及其化合物 第四章非金属及其化合物第四章非金属及其化合物 氧氧 结晶结晶无定无定结晶结晶12立体网状立体网状42(3)物理性质物理性质 熔点熔点 9 _；硬度；硬度10_；溶解性：；溶解性：11_溶于水。溶于水。 (4)化学性化学性质质 SiO2CaO=高温高温CaSiO3 高高大大不不SiO22NaOH= Na2SiO3H2O SiO24HF=SiF42H2O (5)用途用途 以以 SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料。为主要成分的沙子是基本的建

2、筑材料。 纯净的纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料是现代光学及光纤制品的基本原料， 可以制作可以制作15_。 16_和和17_制作饰物和工艺品。制作饰物和工艺品。 实验室中使用石英坩埚。实验室中使用石英坩埚。 光导纤维光导纤维石英石英玛瑙玛瑙 1 关于二氧化硅关于二氧化硅， 下列叙述正确的打下列叙述正确的打“”“”， 错误的打错误的打“”“”。 (1)是酸性氧化物是酸性氧化物，溶于水显酸性溶于水显酸性，不溶于任何酸。不溶于任何酸。( ) (2)物理性质与物理性质与 CO2相似。相似。( ) (3)SiO2晶体是由晶体是由 SiO2分子直接组成的。分子直接组成的。( ) (4)水晶、石

3、英、沙水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是 SiO2。( ) (5)光导纤维在强碱性条件下易发生光导纤维在强碱性条件下易发生“断路断路”。( ) 解析：解析：(1)SiO2属于酸性氧化物属于酸性氧化物，不溶于水也不与不溶于水也不与 H2O 反应反应，但能与但能与 HF 反应反应，不正确；不正确；(2)SiO2与与 CO2结构不同结构不同，物理性物理性质差别很大质差别很大，不正确；不正确；(3)SiO2晶体是晶体是 Si、O 原子构成的原子构成的，不不含含 SiO2分子分子， 不正确；不正确； (4)正确；正确； (5)光导纤维主要成分为光导纤维主要成分

4、为 SiO2，SiO2与碱反应与碱反应，因此易发生因此易发生“断路断路”，正确。，正确。 2指出下列反应中指出下列反应中 SiO2所表现的化学性质或作用所表现的化学性质或作用，在在 AE选项中选择正确答案填入括号内。选项中选择正确答案填入括号内。 (1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O( ) (2)SiO2Na2CO3=高温高温Na2SiO3CO2( ) (3)SiO22C=高温高温Si2CO( ) (4)SiO23C=高温高温SiC2CO( ) (5)SiO24HF=SiF42H2O( ) A作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B氧化性氧化性 C酸性

5、氧化物的通性酸性氧化物的通性 D将挥发性的酸酐从其盐中置换出来将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E未参与氧化还原反应未参与氧化还原反应 答案：答案：(1)C (2)D (3)B (4)E (5)A SiO2与与 CO2的比较的比较 化学式化学式 CO2 SiO2 构成构成 CO2分子分子 硅原子和氧硅原子和氧原子按原子按 12 的比例的比例组成的立体网状结构的晶体组成的立体网状结构的晶体， 无无SiO2分子分子 物理性物理性质质 气体气体，熔、沸点熔、沸点低低，溶于水溶于水 固体固体，熔、沸点高熔、沸点高，硬度大硬度大，不不溶于水溶于水 化学式化学式 CO2 SiO2 化化学学性性质质 与碱与碱

6、溶液溶液 2NaOHCO2(少少量量)=Na2CO3H2O NaOHCO2(足足量量)=NaHCO3 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 与水与水 CO2H2OH2CO3 不反应不反应 与碳与碳 CCO2=高温高温2CO 2CSiO2=高温高温Si2CO 与酸与酸 不反应不反应 只与氢氟酸反应：只与氢氟酸反应： SiO24HF=SiF42H2O 化学式化学式 CO2 SiO2 化化学学性性质质 与碱性与碱性氧化物氧化物 CO2CaO= CaCO3 SiO2CaO=高温高温 CaSiO3 与盐与盐 Na2SiO3CO2(少量少量)H2O=Na2CO3H2SiO3 CaCO3CO2H2O=C

7、a(HCO3)2 SiO2CaCO3=高温高温CaSiO3CO2 SiO2Na2CO3=高温高温Na2SiO3CO2 用途用途 干冰用于人工降雨干冰用于人工降雨， 合成合成肥料肥料 制饰品、 制实验室里制饰品、 制实验室里的坩埚、 制光导纤维的坩埚、 制光导纤维 难溶难溶b向向 Na2SiO3溶液中通入少量溶液中通入少量 CO2气体的反应的化学方程式气体的反应的化学方程式为为 2 _。 不稳定性：受热易分解不稳定性：受热易分解，化学方程式为化学方程式为 3_。 2硅酸的制备硅酸的制备 (1)实验现象实验现象 硅酸钠溶液硅酸钠溶液 酚酞溶液酚酞溶液溶液呈溶液呈 4 _ 稀盐酸稀盐酸溶液变为溶液变

8、为 5 _，有有 6 _产生。产生。 (2)结论：硅酸钠溶液呈结论：硅酸钠溶液呈 7 _，与盐酸反应的化学方程式为与盐酸反应的化学方程式为 8_。 Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 H2SiO3=H2OSiO2 红色红色无色无色白色胶状沉淀白色胶状沉淀碱性碱性Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 1H2CO3与与 H2SiO3性质的比较性质的比较 H2CO3 H2SiO3 酸性酸性 均为弱酸均为弱酸，且酸性：且酸性：H2CO3H2SiO3 水溶水溶性性 能溶于水能溶于水 难溶于水难溶于水 稳定稳定性性 常温下易分解生成常温下易分解生成CO2和和 H2O 受热易分解

9、生成受热易分解生成 SiO2和和 H2O 制备制备 CO2H2O= H2CO3 Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 转化转化关系关系 Na2SiO3CO2(少量少量)H2O=Na2CO3H2SiO3 2.硅酸的制备硅酸的制备 由于二氧化硅不能与水化合由于二氧化硅不能与水化合， 所以制备硅酸时只能使用硅酸盐所以制备硅酸时只能使用硅酸盐与其他酸反应的方法与其他酸反应的方法，如向如向 Na2SiO3溶液中滴加盐酸或通入溶液中滴加盐酸或通入CO2气体等气体等， 利用的原理都是较强酸较弱酸盐利用的原理都是较强酸较弱酸盐较弱酸较较弱酸较强酸盐。例如：强酸盐。例如：CO2(少量少量)Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO3。 答案答案 (1)盐酸盐酸 (2)饱和饱和 NaHCO3溶液溶液 吸收挥发出的吸收挥发出的 HCl 气体气体 (3)Na2SiO3溶液溶液 SiO23CO2H2O=H2SiO3CO23(或或SiO232CO22H2O=H2SiO32HCO3) (4)HCl H2CO3 H2SiO3 重难易错提炼重难易错提炼 1.石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是二石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。氧化硅。 2