高中化学第4章非金属及其化合物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

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四章,非金属及其化合物,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,自主阅读,自主检测,一、二氧化硅,1,.,存在,存在形态有,结晶,形和,无定,形两大类,水晶、玛瑙的主要成分是,结晶的二氧化硅,。,2,.,物理性质,自主阅读,自主检测,3,.,化学性质,4,.,用途,(1),以,SiO,2,为主要成分的沙子是基本的建筑材料。,(2),纯净的,SiO,2,是现代光学及光纤制品的基本原料,可以制作,光导纤维,。,(3),用石英和玛瑙制作饰物和工艺品。,自主阅读,自主检测,二、硅酸,1,.,硅酸的性质,(1),弱酸性。,向,Na,2,SiO,3,溶液中通入,CO,2,反应的化学方程式为,结论,:H,2,SiO,3,酸性比,H,2,CO,3,酸性,弱,。,(2),不稳定性。,自主阅读,自主检测,2,.,硅酸的制备,(1)Na,2,SiO,3,溶液与,CO,2,的反应,:Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O H,2,SiO,3,(,胶体,)+Na,2,CO,3,。,(2)Na,2,SiO,3,与盐酸的反应,:,Na,2,SiO,3,+2HClH,2,SiO,3,(,胶体,)+2NaCl,。,3,.,硅酸的存在及用途,(1),浓度小时,:,形成,硅酸溶胶,。,(2),浓度大时,:,形成,硅酸凝胶,。,(3),硅胶。,硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶,称为,“,硅胶,”,具有很强的,吸水性,常用作,干燥剂,或,催化剂,的载体。,自主阅读,自主检测,下列关于硅酸的说法正确的是,(,),A.,硅酸可以通过,SiO,2,和水的化合反应直接制得,B.,可用反应,Na,2,SiO,3,+2HCl 2NaCl+H,2,SiO,3,(,胶体,),制取硅酸,C.,因为硅酸难溶于水,所以它不能与,NaOH,溶液反应,D.,干燥剂,“,硅胶,”,的主要化学成分是硅酸,解析,:,A,项,SiO,2,不溶于水,也不与水反应,;C,项硅酸能溶于,NaOH;D,项,“,硅胶,”,的主要成分是,SiO,2,。,答案,:,B,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,二氧化硅的性质,讨论探究,(1),实验室保存,NaOH,溶液时为何不能使用玻璃塞,?,而保存氢氟酸为什么不能用玻璃瓶,?,(2)SiO,2,既能与,NaOH,溶液反应,也能与氢氟酸反应,SiO,2,属于两性氧化物吗,?,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,探究提示,:,(1),因,NaOH,会与玻璃的主要成分,SiO,2,反应,生成的,Na,2,SiO,3,溶液会使瓶塞与瓶口黏连在一起。氢氟酸能快速腐蚀玻璃。,(2),不属于。两性氧化物指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。,SiO,2,能与氢氟酸反应但并不生成盐和水,这只是,SiO,2,的一个特性,SiO,2,属于典型的酸性氧化物。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,SiO,2,的特性,(1),酸性氧化物一般能与水反应生成对应的酸,但,SiO,2,不溶于,H,2,O,不能直接与,H,2,O,反应生成,H,2,SiO,3,。,(2),非金属氧化物的熔点一般较低,但二氧化硅的熔点很高。,(3),酸性氧化物一般不与酸反应,但,SiO,2,可以与氢氟酸反应,:SiO,2,+4HF SiF,4,+2H,2,O,。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,例题下列关于二氧化硅的说法中,错误的是,(,),A.,二氧化硅也叫做硅酸酐,B.,二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成,C.,不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸,D.,二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,解析,:,答案,:,B,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,成功体验,在一定条件下,既能与,CO,2,反应,又能与,SiO,2,反应的物质是,(,),NaHCO,3,溶液,浓硫酸,NaOH,溶液,碳,A.,B.,C.,D.,答案,:,D,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,硅酸的性质和制备,硅酸的制备,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,讨论探究,(1)SiO,2,属于酸性氧化物,能否用,SiO,2,与,H,2,O,直接反应制取,H,2,SiO,3,?,(2),已知,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,这能否证明硅酸的酸性比碳酸强,?,探究提示,:,(1),不能。虽然,SiO,2,属于酸性氧化物,但,SiO,2,难溶于水,无法用,SiO,2,与,H,2,O,反应制取,H,2,SiO,3,可用,Na,2,SiO,3,与酸反应制取。,(2),不能。该反应是在高温下进行的,产物中,CO,2,为气体,生成后脱离反应体系,使反应能向右进行到底。,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,例题,导学号,98980062,下列说法正确的是,(,),A.,硅酸不溶于水,因此不与,NaOH,溶液反应,B.,根据,SiO,2,+CaCO,3,CaSiO,3,+CO,2,的反应,可推知硅酸酸性比碳酸酸性强,C.CO,2,气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸,D.SiO,2,溶于水显酸性,解析,:,硅酸不溶于水,但与,NaOH,溶液反应,:H,2,SiO,3,+2NaOH Na,2,SiO,3,+2H,2,O,A,错误,;B,项中该反应之所以能发生是高温条件下,CO,2,以气体形式逸出,使反应进行得较彻底,是利用,SiO,2,、,CO,2,沸点的不同,而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱,;C,项符合,“,强酸制弱酸,”,的一般规律,;SiO,2,不溶于水,也不能与水反应,D,错误。,答案,:,C,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,成功体验,能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是,(,),A.CO,2,溶于水生成碳酸而,SiO,2,却不溶于水,B.,高温时发生反应,:Na,2,CO,3,+SiO,2,Na,2,SiO,3,+CO,2,C.,碳酸比硅酸受热易分解,D.,将,CO,2,通入,Na,2,SiO,3,的水溶液中有白色胶状沉淀生成,解析,:,利用强酸制取弱酸的反应原理,CO,2,溶于水形成碳酸,碳酸与,Na,2,SiO,3,溶液反应得到硅酸胶体,从而证明碳酸的酸性强于硅酸。,答案,:,D,1 2 3 4,1,.,光导纤维被认为是,20,世纪最伟大的发明之一,它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是,(,),A.CaCO,3,B.SiO,2,C.Na,2,SiO,3,D.CaSiO,3,解析,:,光导纤维的主要成分是,SiO,2,CaCO,3,是石灰石、大理石的主要成分,Na,2,SiO,3,是水玻璃的主要成分。,答案,:,B,1 2 3 4,2,.,关于二氧化硅的叙述不正确的是,(,),水晶的主要成分是,SiO,2,能与强碱反应,但不能与水反应,硅与碳最外层都有,4,个电子,故,SiO,2,的物理性质与,CO,2,类似,既属于酸性氧化物,又属于碱性氧化物,A.,B.,C.,D.,解析,:,SiO,2,区别于,CO,2,的结构和性质,SiO,2,区别于,Al,2,O,3,的两性。,答案,:,B,1 2 3 4,3,.,下列关于,SiO,2,和,CO,2,的说法中正确的是,(,),A.CO,2,、,SiO,2,分别是碳酸和硅酸的酸酐,B.CO,2,和,SiO,2,与水反应分别生成相应的酸,C.CO,2,是酸性氧化物,SiO,2,是两性氧化物,D.CO,2,和,SiO,2,都是由相应的分子构成的,解析,:,虽然,SiO,2,是,H,2,SiO,3,的酸酐,但却不能溶于水生成,H,2,SiO,3,B,错误,;SiO,2,与,CO,2,都是酸酐,都是酸性氧化物,A,正确,C,错误,;CO,2,是由,CO,2,分子构成的,而,SiO,2,则是由硅原子和氧原子构成的,SiO,2,中不存在分子,D,错误。,答案,:,A,1 2 3 4,4,.,下列说法不正确的是,(,),A.,因,SiO,2,不溶于水,故,H,2,SiO,3,不是,SiO,2,对应的酸,或者说,SiO,2,不是,H,2,SiO,3,的酸酐,B.CO,2,通入水玻璃可以得到硅酸沉淀,C.SiO,2,是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大,D.,氢氟酸能够刻蚀玻璃,因而不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸,1 2 3 4,解析,:,SiO,2,不溶于水,不能与水反应生成,H,2,SiO,3,SiO,2,可看作是,H,2,SiO,3,失去一分子,H,2,O,而形成的,且,SiO,2,与,H,2,SiO,3,中硅元素价态相同,故,SiO,2,是,H,2,SiO,3,的酸酐,A,错误,;,由于,H,2,CO,3,的酸性比硅酸强,所以,CO,2,通入,Na,2,SiO,3,溶液中发生如下反应,:CO,2,+H,2,O+Na,2,SiO,3,H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,得到硅酸沉淀,B,正确,;C,项中,有关,SiO,2,的结构和物理性质的描述正确,;SiO,2,的特性是常温下易与氢氟酸反应,故可用氢氟酸刻蚀玻璃,(,玻璃主要成分是硅酸盐和,SiO,2,),因此不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,D,正确。,答案,:,A,