2020-2021学年高一化学人教版（2019）必修第二册第五章第三节 第一课时（二氧化硅和硅酸）课件 （20张ppt））

(共20张PPT)
第一节
无机非金属材料主角——硅
第一课时
二氧化硅和硅酸
硅的存在与分布
存在：硅是亲氧元素，没有游离态，只有化合态（以氧化物和硅酸盐的形式存在）
碳是构成有机物的主要元素
“统治了有机界”
硅是构成岩石和许多矿物的基本元素，“统治了地壳”
Si
+14
8
4
2
C
从原子结构认识硅
比较硅和碳的核外电子排布
+6
4
2
C
硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成正四价的化合物。
结晶形(石英晶体)
无定形
玛瑙
一、
二氧化硅（
SiO2
）
1、存在：
硅石
无色透明
彩色环带或层状
水晶
——硅藻土
2、二氧化硅的晶体结构
CO2的晶体结构
SiO2的晶体结构
【SiO4】四面体结构
二氧化硅中硅原子与氧原子个数比为1：2，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。
3、用途及物理性质
玛瑙
水晶
石英制品
光导纤维
用途
物理性质：
硬度大、熔点高、难溶于水
从物质分类角度来看，SiO2属于哪类物质，请你预测二氧化硅的可能具有的化学性质？
酸性氧化物
酸性氧化物
的通性
①与水反应生成对应的酸
②与碱性氧化物反应生成盐
③与强碱反应生成盐和水
二氧化碳
二氧化硅
水
碱
碱性氧化物
CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
不反应
SiO2
+
2NaOH
=
Na2SiO3
+H2O
4、化学性质
SiO2+CaO=CaSiO3
高温
因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH溶液反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。
二氧化碳
二氧化硅
水
碱
碱性氧化物
CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
不反应
SiO2
+
2NaOH
=
Na2SiO3
+H2O
4、化学性质
SiO2+CaO=CaSiO3
高温
HF
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
刻蚀玻璃
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
①
②
③
【玻璃雕刻步骤】
思考：实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸（HF）？
注意：实验室用塑料瓶来盛装HF。
二氧化碳
二氧化硅
水
碱
碱性氧化物
CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
不反应
SiO2
+
2NaOH
=
Na2SiO3
+H2O
4、化学性质
SiO2+CaO=CaSiO3
高温
HF
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
特殊性质
思考：某同学推断出SiO2为两性氧化物，是否正确？
答：不正确。SiO2是酸性氧化物，可以和HF反应，但是没有生成盐，SiF4不是盐，不符合两性氧化物的定义。
二氧化碳
二氧化硅
水
碱
碱性氧化物
CO2+H2O=H2CO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+CaO=CaCO3
不反应
SiO2
+
2NaOH
=
Na2SiO3
+H2O
4、化学性质
SiO2+CaO=CaSiO3
高温
HF
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
CO2
+H2O+Na2CO3
===
2NaHCO3
SiO2+Na2CO3
====
Na2SiO3+CO2↑
高温
SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑
高温
碳
CO2+C=2CO
SiO2+2C
====
Si+2CO↑
高温
碳酸盐
结论
实验现象
实验操作
硅酸是一种不溶于水的白色固体
二、硅酸
实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸
滴加酚酞试液后溶液呈红色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有白色胶状沉淀生成。
1、制备：
Na2SiO3溶液呈碱性;
结论
化学方程式
离子方程式
Na2SiO3+2HCl
=
H2SiO3
（胶体）+2NaCl
SiO32-+2H+
=
H2SiO3
（胶体）
强酸制弱酸原理（酸性：HCl
>
H2SiO3）
现象：生成白色凝胶
结论：硅酸钠溶液可以和
CO2反应生成硅酸，所以要
密闭保存
酸性：
H2CO3>H2SiO3
Na2SiO3
+
CO2
+
H2O
=Na2CO3
+
H2SiO3
(胶体)
2、化学性质
（1）与强碱溶液反应：
（2）不稳定性：
　　　
H2SiO3
+
2NaOH
=Na2SiO3
+2H2O
△
H2SiO3
=
SiO2
+
H2O
强酸制弱酸原理（酸性HCl>H2CO3>H2SiO3）
硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。
3、用途：
用途:可作干燥剂和催化剂的载体。
蓝色硅胶干燥剂（氯化钴）
橙色硅胶干燥剂（甲基紫）
分子式为mSiO2·nH2O
一、SiO2
1.结构：正四面体空间网状结构
2.物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水。
4.化学性质
①与碱
②与碱性氧化物
③与HF
④与碳酸盐
⑤与碳
二、H2SiO3
1.制取：强酸制弱酸
2.性质：难溶于水、弱酸（比碳酸弱）、不稳定性
3.用途：干燥剂、催化剂载体
3.用途：光导纤维
酸性氧化物
刻蚀玻璃
制硅
1、关于二氧化硅说法错误的是（
）
A、水晶的主要成分是二氧化硅。
B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。
C、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物。
D、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别。
【课堂练习】
2、下列说法正确的是（
）
A、SiO2溶于水显酸性
B、光导纤维的主要成分是SiO2
C、SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
D、因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸酸性比碳酸强
C
B
【课后作业】
完成大小本练习册