人教版高中化学必修1-4.1《二氧化硅和硅酸》教学课件

1、第1节：无机非金属材料的主角硅第1课时:二氧化硅和硅酸上一页下一页学习目标一.了解硅的存在形态和二氧化硅的结构；二.掌握SiO2的性质，了解并会制备硅酸；三.通过硅胶、光纤、芯片等硅材料的发展历史，体会硅材料的崛起和广泛用途。上一页下一页新课导入上一页下一页新课导入硅的广泛存在上一页下一页新知讲解上一页下一页新知讲解硅和碳的原子结构碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石与许多矿物的基本元素SiC硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同)上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）1、二氧化硅的存在天然SiO2 结晶形（石英）无定形（硅藻土）纯净的SiO2晶体叫做水晶具有彩色环带

2、状或层状的叫玛瑙上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的结构SiO上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的结构SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）3、二氧化硅的物理性质物质SiO2CO2状态(常温)气体熔点-56.6 沸点-78.5 溶解性1：1硬度固体16102230不溶大坚硬难熔的固体，不溶于水，不导电。纯净的二氧化硅晶体无色透明。上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质酸性氧化物a.与碱反应：SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2Ob.与碱性氧化物反应：S

3、iO2CaO = =CaSiO3高温思考：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质高温下与碳单质反应：SiO2+2C=Si+2CO高温高温弱氧化性工业上用此反应制备粗硅上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质SiO2Si价值价值5 5元的沙子元的沙子价值价值50005000元的芯片元的芯片用户沙滩点沙成金点沙成金上一页下一页新知讲解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质特性：SiO2+4HF=SiF4 +2H2O2.为什么HF溶液不能用玻璃瓶存放?1. SiO2是不是两性氧化物?能与

4、氢氟酸反应思考：上一页下一页一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质雕刻巧匠氢氟酸 玻璃光滑坚硬，用什么刀子能雕刻出这些花纹图案和刻度呢？当然用普通刀子是不能完成这一工艺的。说来有趣，找到能够在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”，还是从发现一种会“啃”玻璃的化学物质开始的。上一页下一页一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化学性质高温下与碳酸盐反应SiO2+Na2CO3=Na2SiO3 +CO2高温SiO2+CaCO3=CaSiO3 +CO2高温工业上制玻璃的反应原理上一页下一页一、二氧化硅（SiO2）5、二氧化硅的用途二氧化硅二氧化硅石英玻璃石英玻璃水晶玛瑙水晶玛瑙石英手表石英手表石英钟石

5、英钟高级工艺品高级工艺品眼镜眼镜精密仪器轴承精密仪器轴承光导纤维光导纤维上一页下一页一、二氧化硅（SiO2）5、二氧化硅的用途饰物饰物现代通信光导纤维现代通信光导纤维光学纤维胃镜光学纤维胃镜石英坩埚石英坩埚上一页下一页二、硅酸（H2SiO3）思考与交流如何制得硅酸？能用SiO2与水反应制得吗？由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。上一页下一页二、硅酸（H2SiO3）1、硅酸的制备实验4-1现象结论化学方程式溶液呈红色,加入盐酸溶液红色变浅并接近消失时，有白色胶状物质生成.硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2N

6、aCl若改变操作顺序或盐酸过量，则会生成硅酸沉淀老师演示实验，学生观察现象，完成下表上一页下一页二、硅酸（H2SiO3）思考与交流思考：如何设计实验证明硅酸的酸性比碳酸弱？向Na2SiO3溶液里通入少量CO2气体。Na2SiO3+ CO2 +H2O=H2SiO3+Na2CO3若通入CO2气体过量:Na2SiO3+ 2CO2 +2H2O=H2SiO3+2NaHCO3上一页下一页二、硅酸（H2SiO3）2、硅酸的化学性质H2SiO3 = SiO2 + H2O硅酸不稳定，受热易分解：2NaOH+H2SiO3 = Na2SiO3+ 2H2O硅酸与碱溶液反应：上一页下一页二、硅酸（H2SiO3）硅胶多孔，吸水能力强，常用作干燥剂上一页下一页课堂小结二氧化硅和硅酸二氧化硅硅酸存在形态物理性质化学性质性质用途制备物理性质化学性质上一页下一页课堂练习1. 氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（ ） A B全部 C DD上一页下一页课堂练习2.实验室保存试剂的方法正确的是（ ）A. 氢氟酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中B. 氢氧化钠溶液存放在配有磨口玻璃塞的的棕色玻璃瓶中C. 氢氧化钠溶液存放在带橡胶塞的细口玻璃瓶中D. 氢氧化钠固体盛放在带橡胶塞的细口玻璃瓶中C上一页下一页3. 下列关于硅酸