苏教化学一：专题3 第三单元 含硅矿物与信息材料2 二氧化硅（学案） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精高中化学二氧化硅一、考点突破知识点考纲要求题型说明二氧化硅的存在及结构二氧化硅的性质及用途了解二氧化硅的重要性质选择题实验题=1\*GB3①硅和二氧化硅的用途;=2\*GB3②硅及其化合物的性质；=3\＊GB3③硅及其化合物的制备是考试热点。二、重难点提示二氧化硅的化学性质。考点一：二氧化硅的存在及结构1。存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。2.结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似是正四面体的空间网状结构.考点二：二氧化硅的性质1.物理性质：熔、沸点高,硬度大,不溶于水。2。化学性质:（1）是硅酸的酸酐,具有酸性氧化物的通性：=1\＊GB3①与NaOH溶液反应：2NaOH＋SiO2Na2SiO3＋H2O.=2\＊GB3②与碱性氧化物（CaO）反应：CaO＋SiO2CaSiO3。思考：实验室盛放碱液的试剂瓶常用橡胶塞，不用玻璃塞,就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起.追问：实验室使用的石英坩埚或瓷坩埚能否用来加热碱性物质？为什么？不能。石英坩埚和瓷坩埚的成分含SiO2,能与碱性物质反应，因此不能用来加热碱性物质。（2)弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑。【重要提示】在反应中,SiO2是氧化剂,表现氧化性,C为还原剂，表现还原性，根据氧化性、还原性强弱判断方法可知还原性：C＞Si.而事实上硅的还原性比碳强，这是因为在高温条件下反应生成了气态的CO，促进了反应的进行，所以高温下硅单质可以用碳来制取。（3）与盐反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。（4)特性：与氢氟酸反应:SiO2＋4HFSiF4＋2H2O；（雕刻玻璃、腐蚀玻璃）与单质氟反应：SiO2＋2F2＝SiF4＋O2。【易错提醒】SiO2不是两性氧化物。因为它只与氢氟酸反应而不与其他酸反应。考点三:二氧化硅的用途（1）SiO2是制造光导纤维的主要原料.(2）石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。(3）水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等.(4）石英砂常用作制玻璃和建筑材料。例题1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别思路分析: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：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O，二氧化硅在高温下可与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，此反应能发生并不是因为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。答案：AD例题2已知A是一种不溶于水的非金属氧化物固体,根据下图中的转化关系，回答：（1)A是________，B是________，D是________.(2）写出下列化学方程式：①________________________，⑤______________________。（3）写出下列离子方程式:②___________________，③____________________，④__________________________。思路分析:由“A是不溶于水的非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀,H2SiO3受热分解生成SiO2，验证A是SiO2是正确的，SiO2→B→H2SiO3知B为Na2SiO3。答案：(1）SiO2Na2SiO3H2SiO3（2）①Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑⑤H2SiO3H2O＋SiO2(3）②CO2＋H2O＋SiO32－CO32－＋H2SiO3↓③SiO2＋2OH－SiO32－＋H2O④SiO32－＋2H＋H2SiO3↓【高频疑点】二氧化硅与二氧化碳的比较名称二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2存在存在于岩石中，硅石、石英、水晶、硅藻土中都含SiO2空气物理性质色态无色晶体无色气体熔沸点很高很低硬度大小水溶性不溶于水微溶于水化学性质与水反应不反应与NaOH溶液反应SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2OCO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O与CaO反应SiO2＋CaOCaSiO3CO2＋CaOCaCO3与某些盐反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑;CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑CO2＋Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3CO2＋Na2SiO3＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3与氢氟酸反应SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O不反应氧化性SiO2＋2CSi＋2COCO2＋C2CO对应酸的强弱H2SiO3酸性比H2CO3还弱用途光导纤维、化学仪器、光学仪器、电子部件饮料、制碱【综合拓展】二氧化硅的结构二氧化硅的结构:在SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子相连（见下图)，形成四面体结构，Si原子位于四面体的中心，O原子位于四面体的4个顶点。同时，每个O原子与2个Si原子相连,每个O原子为两个四面体所共有,每个四面体都占有1个Si原子、＝2个O原子，所以，SiO2晶体