第四章第一节_无机非金属材料的主角——硅.ppt

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1、第四章第一节无机非金属材料的主角---硅（第一、二课时）第一课时（一）、硅元素在自然界中的存在和含量（二）、硅元素的位置与结构一、二氧化硅和硅酸1.二氧化硅的结构和性质2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实学习目标：硅元素(silicon)在地壳中的含量氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16%其他1.20%硅26.3%通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在吗？观察与思考1.自然界硅元素主要存在于:2.地壳中的含量:3.自然界硅存在的形态:(一)硅元素在自然界中存在和含量思考：碳和硅在自

2、然界中存在形式有所不同的原因是什么？岩石、沙子和土壤排在第二位,氧的后面.硅无游离态单质状态只有化合态：常常有硅的氧化物和硅酸盐你能画出碳和硅原子结构示意图，并归纳出硅与碳的结构相同的地方吗？你能推测它们有何性质？回忆总结(二)硅的位置与结构碳和硅最外层有四个电子，既不易失去电子，也不易得到电子。所以硅和碳的化学性质不活泼,主要形成四价化合物。碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强，因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。CSi一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(一)二氧化硅存在形态结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土{水晶玛瑙石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体就是通常所说的水

3、晶。水晶晶体二氧化硅石英具有彩色环状或层状的称为玛瑙。玛瑙玛瑙每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。硅原子——[SiO2]四面体空间网状结构二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式科学视野（二）二氧化硅的结构根据上述二氧化硅的结构及学过的二氧化碳的性质你能否判断其有何物理和化学性质及用途呢？猜一猜主要用作装饰、石英坩埚、光纤现代通信用光缆光学纤维胃镜用光导纤维做无开刀手术光导纤维手术头灯二氧化碳二氧化硅状态物理性质化学性质与水反应与碱反应与碱性氧化物反应

4、与酸反应用途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不反应SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO=CaSiO3固态熔点低气态熔点高、硬度大——SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O人工降雨，灭火等装饰、石英坩埚、光纤（三）、二氧化硅的物理和化学性质和用途1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？(提示：SiO2是玻璃成分之一)NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。SiO2＋2

5、NaOH=Na2SiO3＋H2O想一想图4-6实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶动动脑筋2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O此反应常用于雕刻玻璃想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？2、硅酸（H2SiO3）温馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3。(1)性质:硅酸是一种()固体，溶解度()，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3()。(2)制备:白色很小还弱制取原理：强酸制弱酸现象结论化学方程式离子方程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，

6、同时有白色胶状沉淀产生a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，阅读课本P65并探究实验4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常用做干燥剂。（3）用途SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓想一想用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3，可证明H2SiO3的酸性比

7、H2CO3弱。（强酸制弱酸）知识重点总结:1.介绍了硅元素在自然界中的存在和含量。2.二氧化硅的主要性质：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO=CaSiO3SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O3.硅酸制取原理:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓4.硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓课堂练习1.地壳