高中化学人教必修一课件：第四章 第一节 第一课时《二氧化硅和硅酸》

欢迎进入化学课堂 第一课时二氧化硅和硅酸 第一节无机非金属材料的主角 硅 预习全程设计 名师全程导学 案例全程导航 训练全程跟踪 第一课时二氧化硅和硅酸 一 自然界中的硅元素硅在地壳中的含量仅次于 硅是一种亲氧元素 硅的和约占地壳质量的90 以上 硅原子最外层有个电子 主要形成价的化合物 氧化物 硅酸盐 4 4 氧 天然 结晶 水晶 玛瑙 小粒 2 结构每个Si原子与周围的个O原子相结合 每个O原子与个Si原子相结合 实际上 二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按的比例所组成的的晶体 我们通常用 SiO2 表示二氧化硅的组成 4 2 1 2 立体网状 3 物理性质二氧化硅是的固体 于水 坚硬难熔 不溶 4 化学性质 1 与氢氟酸 HF 反应 HF是唯一可以与之发生反应的酸 可以用来雕刻玻璃 2 SiO2作为酸性氧化物可以和 反应 但与水 和碱反应 和碱性氧化物反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 强碱 碱性氧化物 不反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O SiO2 CaOCaSiO3 保存氢氧化钠溶液的试剂瓶能使用玻璃塞吗 为什么 提示 盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 因为玻璃中含有的SiO2 可与NaOH溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3 使瓶塞不易打开 5 二氧化硅的用途 1 以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料 2 制造电子部件和光学仪器 3 是信息公路的骨架 的主要成分 4 用石英 玛瑙制作的 光导纤维 工艺饰品 三 硅酸1 硅酸的性质 1 弱酸性向Na2SiO3溶液中通入CO2 反应的化学方程式为 结论 H2SiO3酸性比H2CO3酸性 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 弱 2 不稳定性H2SiO3受热易分解 反应方程式为 2 硅酸的制备可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸 如Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 3 硅酸的存在及用途 1 浓度小时 形成 2 浓度大时 形成 3 硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的 称为 硅胶多孔 具有强的 常用作或 硅酸溶胶 硅酸凝胶 硅酸干凝胶 硅胶 吸水性 干燥剂 催化剂的载体 1 自然界中的硅既有化合态 又有游离态 提示 错误 因硅有亲氧性 在自然界中只有化合态 而无游离态 2 沙子 水晶 玛瑙的主要成分都是SiO2 提示 正确 它们都是结晶形二氧化硅 3 盛装纯碱溶液的试剂瓶可用玻璃塞 提示 错误 因纯碱溶液呈碱性 故不能用玻璃塞 4 硅酸钠溶液可使酚酞溶液变红 提示 正确 5 反应 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3说明硅酸酸性弱于碳酸 提示 正确 一 二氧化碳与二氧化硅的比较 二氧化碳与二氧化硅性质的不同主要是由其结构的不同决定的 CO2 可称为1个二氧化碳分子 而 SiO2 却不能表示1个二氧化硅分子 只能表示该晶体中硅 氧原子的个数比为1 2 二 硅酸的制备与弱酸性SiO2难溶于水 不能与水发生反应 在制备硅酸时应用可溶性硅酸盐与较强酸反应 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 或Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 可参考如下实验装置 同时能证明酸性 盐酸 碳酸 硅酸 1 硅酸制备过程中利用了复分解反应的一般规律 酸性较强的酸可制取酸性较弱的酸 2 上述装置中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2气体中的HCl杂质 考查点一二氧化硅的结构和性质 例1 下列关于二氧化硅的说法中正确的是 A 二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成B 在二氧化硅晶体中 每个硅原子周围结合4个氧原子C 二氧化硅可用来制作干燥剂 因二氧化硅可与水反应D 二氧化硅是酸性氧化物 它不溶于任何酸 解析 SiO2晶体中不存在单个分子 其结构中每个硅原子周围结合4个氧原子 每个氧原子周围结合2个硅原子 所以硅原子和氧原子的个数比为1 2 化学式写作SiO2 故A错误 B正确 硅酸在一定条件下可制得硅胶 硅胶可用作干燥剂 但SiO2不与水反应 C项错误 SiO2可与氢氟酸反应 D项错误 答案 B 关键一点 硅胶用作干燥剂 在生活中有许多实际应用 如食品 药品等的包装袋内往往能见到它的身影 二氧化硅是酸酐 即酸性氧化物 的原因是 A 它溶于水得相应的酸B 它对应的水化物是可溶性强酸C 它与强碱溶液反应只生成盐和水D 它是非金属氧化物 解析 SiO2是酸酐的原因是它与强碱溶液反应只生成盐和水 SiO2不溶于水 对应的酸H2SiO3也不是强酸 答案 C 考查点二硅酸的制备及其弱酸性 例2 能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是 A CO2溶于水生成碳酸 SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B 在高温条件下 SiO2和Na2CO3能发生反应 SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2 C SiO2熔点比CO2高D CO2通入Na2SiO3稀溶液中 生成白色胶状沉淀 所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶 答案 D 解析 A项是CO2和SiO2的溶解性 与酸性强弱无关 B项是在固体反应中难挥发性 高沸点 物质制取易挥发性 低沸点 物质 它是利用两者共熔时生成易挥发的CO2使反应发生 C项是SiO2和CO2的物理性质 D项中是较强酸与较弱酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸 下列关于硅酸的叙述 错误的是 A 硅酸是一种很弱的酸B 硅酸可由二氧化硅与水反应制得C 硅酸不稳定 加热脱水会生成二氧化硅D 硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得 答案 B 解析 二氧化硅对应的酸虽然是硅酸 但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应 所以B项错误 点击进入训练全程跟踪 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全