41无机非金属材料的主角硅2

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1、 我们生存的地球，她坚硬的我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？地壳是由什么构成的？构成岩石的构成岩石的主要成分主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。是硅酸盐及硅的氧化物。第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅岩石岩石非金属元素在非金属元素在地壳中的含量地壳中的含量画出碳和硅的原子结构示意图画出碳和硅的原子结构示意图分析：分析：既不易失电子，又不易得电子，主要既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。形成四价的化合物。硅元素硅元素硅在自然界的存在形态：没有游离态，硅在自然界的存在形态：没有游离态，只有化合态只有化合态-二氧化硅、硅酸盐二氧化硅、硅酸盐 硅元素以什么形态

2、存在于自然界？硅元素以什么形态存在于自然界？常温下，单质碳、硅的化学性质常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有，说明了什么？却没有，说明了什么？一、二氧化硅、硅酸一、二氧化硅、硅酸阅读阅读:课本课本P68最后一段最后一段1 1、二氧化硅、二氧化硅（1）存）存 在在硅石（硅石（12%）结晶形：石英结晶形：石英无定形无定形水晶水晶玛瑙玛瑙水晶水晶玛玛瑙瑙思考思考1 1：什么是石英、水晶、玛瑙？什么是石英、水晶、玛瑙？(2)用用 途途、制制光光导导纤纤维维、石石英英玻玻璃璃制制化化学学

3、仪仪器器、制制光光导导纤纤维维、石石英英表表、石石英英钟钟、石石英英玻玻璃璃制制化化学学仪仪器器、水水晶晶制制光光学学仪仪器器和和工工艺艺品品(2)用用 途途、制制光光导导纤纤维维、石石英英表表、石石英英钟钟、石石英英玻玻璃璃制制化化学学仪仪器器、水水晶晶制制光光学学仪仪器器和和工工艺艺品品、玛玛瑙瑙制制精精密密轴轴承承和和装装饰饰品品(2)用用 途途光导纤维光导纤维（3）物理性质）物理性质物质物质SiO2CO2状态（常温）状态（常温）气体气体熔点熔点-56.6 沸点沸点-78.5-78.5 溶解性溶解性1：1硬度硬度固体固体1610161022302230不溶不溶大大活动与探究活动与探究思考

4、思考2：为什么二氧化硅和二氧化为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这碳物理性质有这么么大的差别？大的差别？是结构上的不同是结构上的不同SiO（4）二氧化硅的晶体结构）二氧化硅的晶体结构1.从物质分类角度来看，二从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类氧化物？氧化硅属于哪类氧化物？2.二氧化硅可能具有哪些化学二氧化硅可能具有哪些化学性质？性质？设设 疑疑:为什么实验室中盛放碱液为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞用玻璃塞？（5 5）化学性质）化学性质性质稳定性质稳定,不活泼不活泼难溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应不与酸反应（除氢氟酸以外）不与酸反应（除氢

5、氟酸以外）SiO2 +CaO =CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2O高温高温是酸性氧化物是酸性氧化物4HF+SiO2=SiF4+2H2O 物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO2)二氧化碳二氧化碳(CO2)与水反应与水反应-与酸反应与酸反应-与碱反应与碱反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与碳反应与碳反应SiO2与与CO2化学性质的比较化学性质的比较 CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3C+CO2=2COSiO2+4HF=SiF4 +2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+Na2O=Na2Si

6、O3SiO2+2C=Si+2CO 二氧化硅是二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能与不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应氢氟酸反应 高温高温高温高温高温高温合作讨论一：合作讨论一：1、为什么实验室中、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中用玻璃塞（玻璃中含有含有SiO2）？）？2、实验室能否用玻实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？璃瓶保存氢氟酸？2.2.硅酸硅酸(H H2 2SiOSiO3 3)硅酸是一种硅酸是一种弱弱酸，它酸，它不溶于水不溶于水，不能使指示剂变色不能使指示剂变色，是一种，是一种白色粉白色粉末状末状的固体。的固体。硅酸凝胶经干燥脱水

7、后得到多硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶硅胶”。思考思考3 3：二氧化硅难溶于水，：二氧化硅难溶于水，那那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？实验实验4-1：向饱和：向饱和Na2SiO3溶溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现现 象象结结 论论方程式方程式 滴滴入入酚酞溶液呈酚酞溶液呈红色红色Na2SiO3呈碱性呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl实验探究：实验探究：滴入盐酸有硅酸凝胶产生滴入盐酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水知识拓展：知识拓展：把稀硫酸加入到把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，溶液中，会

8、有会有什么现象？什么现象？现现 象象结结 论论方程式方程式滴入硫酸有硅酸凝胶产生滴入硫酸有硅酸凝胶产生硅酸难溶于水硅酸难溶于水Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4活动与探究：活动与探究：硅酸是一种硅酸是一种比碳酸还要弱比碳酸还要弱的酸，的酸，请请利用中学实验室常见的仪器及药品，利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。比碳酸弱，并完成一份实验报告。把把CO2通入通入Na2SiO3溶液中，观察溶液中，观察发生发生的现象？的现象？启迪诱思：启迪诱思：方法一方法一:方法二方法二:CO2通入下例各溶液

9、中，不可能通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液氯化钙溶液 B、石灰水石灰水C、饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液硅酸钠溶液A合作讨论二：合作讨论二：1 1、学习了重要的非金属元素、学习了重要的非金属元素硅硅及及其化合物其化合物二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸。2 2、了解了二氧化硅的重要、了解了二氧化硅的重要性质性质及及用途用途。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 试剂瓶试剂瓶细口磨口塞细口磨口塞广口瓶广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶细口橡皮塞细口橡皮塞 1 1、实验室有五种试剂，根据它们各实验室有五种试剂，根据它们各自的性质

10、，必须选择适当的试剂瓶盛放，自的性质，必须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。2 2、下列说法正确的是（）、下列说法正确的是（）A ASiOSiO2 2溶于水显酸性溶于水显酸性B BCOCO2 2通通入入水水玻玻璃璃(硅硅酸酸钠钠的的水水溶溶液液）可可得硅酸得硅酸C CSiOSiO2 2是酸性氧化物，它不溶于任何酸是酸性氧化物，它不溶于任何酸D DSiOSiO2 2晶体中不存在单个晶体中不存在单个SiOSiO2 2分子分子B D3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和璃和雕花玻璃的物质是雕花玻璃的物质是(）A、烧碱烧碱 B、纯碱纯碱 C、氢氟酸氢氟酸 D、盐酸盐酸C讲义：拓展练习讲义：拓展练习