高中化学4.1：《二氧化硅和硅酸》第1课时 课件（人教版必修1）.ppt
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第一第一节 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 1课时 二氧化硅和硅酸 二氧化硅和硅酸非金属及其化合物 2009年10月6日，瑞典皇家科学院宣布2009年诺贝尔物理学奖授予华人科学家高锟和另两名美国科学家每年12月10日是瑞典科学家诺贝尔的逝世纪念日，诺贝尔奖颁奖典礼都在这一天举行2009年12月10日，高锟亲自出席颁奖仪式，从卡尔十六世国王手中接过这一殊荣高锟于43年前开始主持发明光导纤维，人们尊称他为“光纤之父”光纤的主要成分是什么？它有什么性质？ 1．了解SiO2的结构；掌握SiO2的物理性质和化学性质；了解SiO2的用途2．掌握H2SiO3的制备和性质；了解硅胶的主要成分和用途 二氧化硅二氧化硅 答案：13% 结晶形 无定形 不 无色 大 高 1∶2 立体网状 Na2SiO3＋H2O CaSiO3 不 不能 4HF SiF4↑＋2H2O 光导纤维 综合拓展综合拓展一、CO2和SiO2的比较CO2SiO2构成CO2分子硅原子、氧原子无SiO2分子不同点熔、沸点低高状态气体固体与水反应CO2＋H2OH2CO3不反应与酸反应不反应只与氧氟酸反应：SiO2＋4HF SiF4↑＋2H2O CO2SiO2相同点与碱性氧化物反应CO2＋CaO CaCO3CaO＋SiO2 CaSiO3与碱反应CO2＋2NaOH Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH Na2SiO3＋H2O氧化性CO2＋C 2COSiO2＋2C Si＋2CO↑与盐反应Na2SiO3＋CO2＋H2O Na2CO3＋H2SiO3↓Ca(ClO)2＋CO2＋H2O CaCO3↓＋2HClOSiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ 尝试应用尝试应用1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( )A．水晶的成分是二氧化硅B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应成酸D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应解析：SiO2能与HF反应。
答案：D 2．下列物质的主要成分不是SiO2的是( )A．石英 B．水晶C．金刚砂 D．玛瑙解析：金刚砂的主要成分是碳化硅，其他三项的主要成分都是二氧化硅答案：C 硅酸硅酸答案：白 难 碳酸 SiO2＋H2O H2SiO3↓＋2NaCl H2SiO3↓＋Na2CO3 答案：SiO2 脱水 干燥 催化 综合拓展综合拓展二、H2CO3和H2SiO3的比较H2CO3H2SiO3酸性均为弱酸，且酸性：H2CO3＞H2SiO3水溶性能溶于水难溶于水稳定性常温下易分解生成CO2和H2O受热易分解H2SiO3 SiO2＋H2O转化关系Na2SiO3＋CO2＋H2O Na2CO3＋H2SiO3↓ 尝试应用尝试应用3．二氧化碳通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是( )A．氯化钙溶液B．石灰水C．饱和碳酸钠溶液D．硅酸钠溶液解析：CO2与CaCl2不反应，CO2与Ca(OH)2生成CaCO3，与饱和Na2CO3溶液生成NaHCO3晶体而析出，与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀答案：A 下列说法中，正确的是( )A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃可以得到白色沉淀C．由Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性强D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：SiO2不溶于水，也不与H2O反应，所以水溶液不显酸性。
H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以B项的反应可以发生Na2CO3与SiO2的反应之所以能发生是因为：反应是在高温无水条件下进行的，反应后生成的CO2脱离反应体系SiO2虽为酸性氧化物，但是它可与氢氟酸反应答案：B一、SiO2和CO2结构和性质的区别 变式应用变式应用1．下列关于SiO2和CO2的说法中，正确的是( )A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的解析：虽然SiO2是H2SiO3的酸酐，但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，故A项正确，B项错误，C项错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，不存在分子，D项错误答案：A 二、HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱的比较 某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)请据此回答： (1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂为____________________________________________。
(2)装置B所盛试剂是________，其作用是__________________ (3)装置C所盛试剂是________，C中反应的离子方程式是_______________________________ 解析：可先制备CO2再制取H2SiO3，根据原理选择试剂药品注意装置B的作用是除去盐酸挥发出的HCl气体，否则对装置C证明碳酸的酸性强于硅酸的酸性形成干扰答案：(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液 除去盐酸中挥发出的HCl气体(3)Na2SiO3溶液 ＋CO2＋H2O H2SiO3＋ 名师点睛：两种酸的酸性强弱的判断方法：强(或较强)酸＋弱酸盐→弱(较弱)酸＋强酸盐 变式应用变式应用2．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是( )A．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2不溶于水B．高温时发生反应：Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑C．碳酸比硅酸受热易分解D．将CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色胶状沉淀生成解析：D项反应为Na2SiO3＋H2O＋CO2 H2SiO3↓＋Na2CO3，强酸制弱酸原理。
答案：D 水平测试水平测试 1．下列物质的晶体中，不存在分子的化合物是( )A．二氧化硅 B．氧气C．二氧化碳 D．金刚石解析：CO2、O2的晶体是由分子构成的，SiO2是由Si、O原子直接构成的晶体金刚石是由原子直接构成的单质答案：A 能力提升能力提升7．和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是( )①Na ②Na2SiO3溶液 ③Na2O2固体 ④烧碱溶液 ⑤石灰水 ⑥Fe(OH)2A．①③④ B．②④⑤C．②③⑥ D．①④⑤解析：钠在空气被氧化成氧化钠，过氧化钠可与空气中的水或二氧化碳反应，Fe(OH)2可被氧气氧化为Fe(OH)3，这些反应有电子转移答案：B 同学们来学校和回家的路上要注意安全 同学们来学校和回家的路上要注意安全 。
