（2019）新人教版高中化学必修二5.3.1 二氧化硅和硅酸-ppt课件.pptx

1、 坚定理想信念、志存高远、脚踏实地！第二节无机非金第二节无机非金属材料的主角属材料的主角硅硅 第第1课时课时二氧化硅与硅酸盐二氧化硅与硅酸盐硅在地壳中的含量为硅在地壳中的含量为26.3%硅的氧化物和硅酸盐构成硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子、土壤，约了地壳中大部分的岩石、沙子、土壤，约占地壳质量的占地壳质量的90%以上。硅是一种亲氧元以上。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合的。素，在自然界它总是与氧相互化合的。硅元素在自然界的存在硅元素在自然界的存在二氧化硅一、存在与结构一、存在与结构 SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧是硅的重要化合物。地球上存在的天然二

2、氧化硅约占地壳质量的化硅约占地壳质量的12，其存在形态有结晶形（水晶，其存在形态有结晶形（水晶和玛瑙）和无定形（硅藻土）两大类，统称硅石和玛瑙）和无定形（硅藻土）两大类，统称硅石立体网立体网状结构状结构科学视野SiO2的结构SiO2晶体中没有晶体中没有SiO2分子存在，只存在硅氧原子。因此性质稳定分子存在，只存在硅氧原子。因此性质稳定 SiO2是由是由Si和和O按按1 ： 2的比例的比例组成的立体空间组成的立体空间网状结构。网状结构。CDE下列说法错误的是：下列说法错误的是：A.SiO2 是二氧化硅的化学式是二氧化硅的化学式 B.SiO2 晶体是由晶体是由Si和和O按按1:2的比例所组成的立的

3、比例所组成的立 体网状结构的晶体体网状结构的晶体 C.SiO4 四面体只存在于二氧化硅晶体中四面体只存在于二氧化硅晶体中D.沙子里含无定形二氧化硅沙子里含无定形二氧化硅 E.石英就是水晶石英就是水晶 F.SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，是因为从古到今被人类广泛地应用着，是因为 SiO2 的立体网状结构和它在自然界的广泛存在的立体网状结构和它在自然界的广泛存在反馈练习二、物理性质二、物理性质硬度大、熔点高、难溶于水硬度大、熔点高、难溶于水三、化学性质三、化学性质 .硅的最外层都是硅的最外层都是4个电子，不容易失也不容易得电个电子，不容易失也不容易得电子通常化学性质稳定。子通常化学性质稳定。

4、 .作为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通作为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性性 .无限延伸的立体网状结构，结构稳定，性质稳定无限延伸的立体网状结构，结构稳定，性质稳定1.与碱反应与碱反应拓展延伸 试剂试剂二氧化硅二氧化硅氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氟酸氢氟酸浓硫酸浓硫酸 试剂瓶试剂瓶细口瓶，磨口塞细口瓶，磨口塞广口瓶广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶细口瓶，橡皮塞细口瓶，橡皮塞 实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，选择适当实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，选择适当的试剂瓶盛放。请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间的试剂瓶盛放。请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。进行连线。 高温高温3、与盐反应

5、、与盐反应Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温高温CaCO3 +SiO2=CaSiO3+CO2 高温高温4、弱氧化性、弱氧化性SiO2 + 2C = Si + 2CO高温高温5、特性、特性亲氟性亲氟性 SiO2+4HF=SiF4 +2H2O氢氟酸是氢氟酸是唯一可以唯一可以与之反应与之反应的酸的酸延伸拓展1、SiO2是否是两性氧化物？是否是两性氧化物？2、玻璃中含有、玻璃中含有SiO2 ,HF可以用来刻蚀玻璃可以用来刻蚀玻璃性性 质质二氧化碳二氧化碳(CO2)二氧化硅二氧化硅(SiO2)高温高温与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应与氢氟与氢氟酸反应酸反

6、应Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3 +SiO2 = CaSiO3 + CO2高温高温Na2CO3+CO2=2NaHCO3CaCO3 +CO2 = Ca(HCO3)2与盐反应与盐反应四、用途四、用途2、用石英、玛瑙制作饰物、用石英、玛瑙制作饰物1、 以二氧以二氧化硅为主要化硅为主要成分的沙子成分的沙子任然是基本任然是基本的建筑材料的建筑材料3、制作玻璃及光学仪、制作玻璃及光学仪器器石英坩埚石英坩埚玻璃仪器玻璃仪器玛瑙研钵玛瑙研钵4、光纤制品的基本原料、光纤制品的基本原料粉末状混合物粉末状混合物选择的试剂选择的试剂 选用的操作选用的操作(1)CaCO3(SiO2)(2)Na

7、Cl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(NH4Cl)可供选择的试剂：可供选择的试剂：A.盐酸盐酸B氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液C氧气氧气 D水水E二氧化碳二氧化碳可选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤可选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤 结晶结晶BDAA反馈练习思考与交流 我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，但是但是SiO2不能与水直接化合成不能与水直接化合成H2SiO3，这，这是一个特例是一个特例 SiO2不能直接和水化合成不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备那怎样制备H2SiO3呢？呢？ 硅 酸一、制取原理：强酸制

8、弱酸一、制取原理：强酸制弱酸1、操作：实验、操作：实验41，教材，教材76页页2、现象：、现象：滴入酚酞溶液呈红滴入酚酞溶液呈红色色再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有透明胶冻状物质产生透明胶冻状物质产生3、结论：、结论： a、Na2SiO3溶液呈碱性；溶液呈碱性；b、可溶性硅酸、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸；盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸； c、先、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶4、原理：、原理： Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体胶体)+2NaClSiO32- + 2H+ =H2SiO3 (胶胶体体)拓展

9、延伸 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？么现象？为什么？ 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。 因因为发生下列反应：为发生下列反应：SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3常温下：常温下：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3说明说明H2CO3的酸性强于的酸性强于H2SiO3 ？高温下：高温下：Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2说明说明H2SiO3酸性强于酸性强于H2CO3？高温高温二、硅酸二、硅酸(H2SiO3)(H2SiO3)物理性质物理性质 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；三、硅酸三、硅酸(H2SiO3)(H2SiO3)化学性质化学性质是一种很弱的酸，不能使指示剂变色是一种很弱的酸，不能使指示剂变色1、具有酸的通性：、具有酸的通性：能与碱发生中和反应能与碱发生中和反应H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O2、具有不稳定性：、具有不稳定性：H2SiO3=SiO2+2H2O三、硅酸三、硅酸(H2SiO3)(H2SiO3)的用途的用途