(共33张PPT)
第四章
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
学习目标：
1、了解二氧化硅的结构、性质和用途
2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
下列问题：
硅在自然界主要以什么形式存在？说明原因。
C、Si
的原子结构示意图。
+14
+6
C
Si
硅原子既不易失去又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强
存在：没有游离态，只有化合态
说文解字
硅
硅酸盐
硅酸盐
二氧化硅
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子，并说说他们的用途。
分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质
水
晶
玛瑙
光导纤维
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
光导纤维
结晶形（石英晶体）
无定形——硅藻土
水晶
玛瑙
一、
二氧化硅（
SiO2
）
1、存在:
硅石
无色透明
彩色环带或层状
二氧化硅的存在
固态
熔点高
硬度大
难溶于水
联想-------沙子
2、物理性质
3、二氧化硅（SiO2）的结构
四面体结构
Si
O
四面体结构，每个Si接4个O，每个O接2个Si，是由Si和O按1
：2的比例所组成的立体网状结构的晶体。
SiO2中没有单个分子，SiO2
表示Si与O的原子个数比为1:2,不是分子式
通常条件下，化学性质很稳定
原子晶体
第二关
（类比学习）
学习二氧化硅的化学性质
从物质分类的角度看CO2和SiO2属于哪类物质？
回忆CO2的化学性质，尝试推测SiO2的性质。
交流展示
二氧化碳
CO2
二氧化硅
SiO2
物质分类
化
学
性
质
与碱性氧化物反应（CaO）
与碱反应
（NaOH）
与水反应
SiO2和CO2化学性质比较
酸性氧化物
高温
CO2＋
CaO
CaCO3
SiO2＋
CaO
CaSiO3
高温
CO2
＋
2NaOH
=
Na2CO3
＋H2O
SiO2
＋
2NaOH
=
Na2SiO3
＋H2O
硅酸钠
CO2＋H2O
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2
＋
2NaOH
=
Na2SiO3
＋H2O
硅酸钠
A、与碱性氧化物反应生成盐
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
高温
SiO2＋
CaO
CaSiO3
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
SiO2
＋
2NaOH
=
Na2SiO3
＋H2O
硅酸钠
（3）
特性
与氢氟酸HF反应
氢氟酸是HF气体的水溶液，是一种
弱酸，具有极强的腐蚀性，剧毒，
能强烈的腐蚀金属、玻璃等。
SiO2
＋
4HF
=SiF4↑＋2H2O用途：雕刻玻璃
用氢氟酸“刻”出的玻璃工艺品
思考:实验室如何保存氢氟酸？
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。
硅胶干燥剂
硅胶安抚奶嘴
第三关
（实验探究）
探究硅酸的制备方法
CO2＋H2O
H2CO3，那硅酸能通过二氧化硅和水反应制得吗？为什么？
提示：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
较强酸与可溶性硅酸盐溶液反应
Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓
｛
｛
强酸
弱酸
强酸制弱酸
原理
1、硅酸的制备
二、硅酸(H2SiO3)
实验操作
1、用量筒量取3-5ml饱和Na2SiO3溶液,
倒入试管中，再滴入1滴酚酞。
2、用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边
振荡，至溶液红色变浅，并接近消失时停
止。
Na2SiO3溶液呈碱性
实验
现象
滴加酚酞溶液后溶液呈
色，滴加稀盐酸后溶液变为
色，有
生成
结论
Na2SiO3溶液呈
性；滴加稀盐酸后反应的化学方程式为：
红
无
透明胶状物
碱
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）
强酸制弱酸
原理
思考：把少量CO2通入到Na2SiO3溶液中，有怎样的现象？
酸性：H2SiO3硅酸性质小结：
硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，不能使指示剂变色。
谈谈你的收获
小结
1、学习了非金属元素硅的重要化合物
二氧化硅和硅酸。
2、学习了二氧化硅的重要性质及硅酸的制备。
珍惜资源，关爱自然
1
2
3
智慧大比拼
下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是
(
)
A.烧碱溶液
B.浓硫酸
C.氢氟酸
D.碳酸钠溶液
C
赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的,这种物质是（
）。
A．盐酸
B．氢氟酸
C．烧碱
D．纯碱
B
下列物质中,主要成分不是SiO2的是（
）
A.金刚砂
B.玛瑙
C.水晶
D.石英
A
作
业
1、完成学案巩固练习；
2、小任务：寻找生活中的含硅材料，你认为这些材
料对人类有什么意义，撰写调查报告。
欢迎批评指正
谢谢！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
【学习目标】
1、了解硅元素的原子结构特点和存在形式。
２、知道SiO2的存在形态，掌握其化学性质。
３、记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。
【重点难点】
二氧化硅和硅酸的性质
2、二氧化硅结构的理解
一、【预习自学，探究问题】阅读教材P74-76思考：
[碳和硅在自然界中的存在形式]
项目
原子结构示意图
原子结构的特点
自然界中的存在形态
碳
硅
小结：（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。
（2）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。
一、二氧化硅（SiO2）
1.存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的
；其存在形态有
和
两大类，统称
。
2.结构（代表硅原子；代表氧原子）：
(1)SiO2晶体的基本结构单元呈
形，每个Si原子周围结合
个O，每个O原子跟
个Si相结合，Si与O原子按
的比例组成
的晶体。
(2)石英晶体是结晶的
，石英中无色透明的晶体叫
，具有彩色环带状或层状的称为
，沙子中含有小粒的
晶体。
3.用途：(1)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的
材料。
(2)
是现代光学和光纤制品的基本原料（可制作实验室使用的石英坩埚、信息高速公路的骨架——光导纤维）。(3)
和
制作饰物和工艺品。
4.物理性质：SiO2
溶于水，熔点
，硬度
。
5.化学性质
(1)具有
性氧化物的通性：对比CO2的性质填写SiO2的一些重要性质，如表1。
表1
二氧化碳
二氧化硅
物质分类
化学性质
与碱性氧化物反应（CaO）
与碱反应(NaOH）
与水反应
不活泼性：常温下，不与水、一般酸反应。
特性：可以与氢氟酸反应，
化学方程式：
。
用途：玻璃中含SiO2，所以可以用
来雕刻玻璃。
小结：SiO2具有
氧化物的通性。与
反应生成盐和水；与
反应生成盐；SiO2不能与水反应。特性是
。
【思考1】为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）
【思考2】实验室如何保存氢氟酸？能否用玻璃瓶？
硅酸（H2SiO3）
1、硅酸的制备(提示：酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出较弱的酸。)
（1）因SiO2不溶于水也不与水反应，所以不能直接用SiO
2与水反应制备硅酸。
（2）向Na2SiO3
溶液中滴加盐酸反应的化学方程式:
【实验探究】探究制备硅酸的实验，完成表2。
表2
实验操作
实验现象
结论
滴加酚酞试液后溶液呈
色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有
生成。记忆：Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃。
Na2SiO3溶液呈
性，反应生成了硅酸凝胶（难溶于水）。化学方程式：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
【思考3】把CO2通入到Na2SiO3溶液中，有怎样的现象？说明什么？
2、硅酸的性质
硅酸是一种很弱的酸，酸性比
还弱。
3、硅酸的存在及用途：
硅酸浓度较大时则
；硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为
，吸附水分能力强，常用作
，也用作 的载体。
三、【总结收获，知识梳理】学生总结收获，教师评价完善。
巩固练习：
1.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是
(
)
A.烧碱溶液
B.浓硫酸
C.氢氟酸
D.碳酸钠溶液
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（
）
A.纯碱溶液
B.盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（
）
A.金刚砂
B.玛瑙
C.水晶
D.石英
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（
）
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
5．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是（
）。
A．
CO2是气体，SiO2是固体
B．高温下能发生反应
C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水
D．
CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成
6．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
这种物质是（
）
A．盐酸
B．氢氟酸
C．烧碱
D．纯碱
