高考化学 第四章 第一节 第一课时 二氧化硅和硅酸学习课件 新人教版必修1

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1、本章主要讨论硅、氯、硫和本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的氮等典型元素及其重要化合物的性质这些内容既是今后继续学性质这些内容既是今后继续学习化学的基础，又是在生活中经习化学的基础，又是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化常要接触、需要了解和应用的化学常识学常识第一节第一节 硅及其化合物，安排在第一节，突出了硅在新能硅及其化合物，安排在第一节，突出了硅在新能源、新材料中的作用从硅及其化合物的知识体源、新材料中的作用从硅及其化合物的知识体系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成质等三部分内容组成第二节第二节 富集在海

2、水中的元素富集在海水中的元素氯本节内容主要包括氯本节内容主要包括三部分：一是活泼的黄绿色气体三部分：一是活泼的黄绿色气体氯气，二是氯气，二是氯离子氯离子(Cl)的检验，三是卤素简介的检验，三是卤素简介第三节第三节 硫和氮的氧化物从人们熟悉的空气质量日报提硫和氮的氧化物从人们熟悉的空气质量日报提出相关的出相关的3个问题，然后教科书安排了三部分内容，个问题，然后教科书安排了三部分内容，第一部分是二氧化硫和三氧化硫的性质，第二部第一部分是二氧化硫和三氧化硫的性质，第二部分是二氧化氮、一氧化氮的性质，第三部分是二分是二氧化氮、一氧化氮的性质，第三部分是二氧化硫和二氧化氮对大气的污染氧化硫和二氧化氮对大

3、气的污染第四节第四节 氨、硝酸、硫酸本节教科书选择硫酸、硝酸的氨、硝酸、硫酸本节教科书选择硫酸、硝酸的氧化性，氨气的性质和制法，以及自然界中氮的氧化性，氨气的性质和制法，以及自然界中氮的循环为内容，目的是让学生了解这些重要化工产循环为内容，目的是让学生了解这些重要化工产品的主要性质，了解氮的循环对生态平衡的作品的主要性质，了解氮的循环对生态平衡的作用用链接新课标链接新课标 通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产、生活中的应用和对生态物的主要性质，认识其在生产、生活中的应用和对生态环境的影响环境的影响关注重难点关注重

4、难点(一一)重点重点 二氧化硅、氯气的化学性质；二氧化硫与水的反应、二氧化硅、氯气的化学性质；二氧化硫与水的反应、二氧化氮与水的反应；二氧化硫、二氧化氮对空气的污二氧化氮与水的反应；二氧化硫、二氧化氮对空气的污染；氨的化学性质与实验室制法；浓硫酸、硝酸的强氧染；氨的化学性质与实验室制法；浓硫酸、硝酸的强氧化性化性(二二)难点难点 二氧化硅的化学性质；氯气与水的反应；氯气与氢二氧化硅的化学性质；氯气与水的反应；氯气与氢氧化钠、氢氧化钙溶液的反应；可逆反应；二氧化氮与氧化钠、氢氧化钙溶液的反应；可逆反应；二氧化氮与水的反应；浓硫酸、硝酸的强氧化性水的反应；浓硫酸、硝酸的强氧化性.第一第一课时课时二

5、氧二氧化硅化硅和硅和硅 酸酸第一节第一节无机非无机非金属材金属材料的主料的主角角硅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第一课时二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸一、自然界中的硅元素一、自然界中的硅元素硅在地壳中的含量仅次于硅在地壳中的含量仅次于 ，硅是一种亲氧元素，硅是一种亲氧元素，硅的硅的 和和 约占地壳质量的约占地壳质量的90%以上；硅原以上；硅原子最外层有子最外层有 个电子，主要形成个电子，主要形成 价的化合物价的化合物氧化物氧化物硅酸盐硅酸盐44氧氧天然天然结晶结晶水晶水晶玛瑙玛瑙小粒小粒2结构结构每个每个Si原子与周围的原子与周围的 个个O原子相结原子相结合，每个合，

6、每个O原子与原子与 个个Si原子相结原子相结合实际上，二氧化硅晶体是由合实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和原子和O原子按原子按 的比例所组成的比例所组成的的 的晶体，我们通常用的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成表示二氧化硅的组成421 2立体网状立体网状3物理性质物理性质二氧化硅是二氧化硅是 的固体，的固体， 于水于水坚硬难熔坚硬难熔不溶不溶4化学性质化学性质(1)与氢氟酸与氢氟酸(HF)反应反应HF是唯一可以与之发生反应的酸：是唯一可以与之发生反应的酸： (可以用来雕刻玻璃可以用来雕刻玻璃)(2)SiO2作为酸性氧化物可以和作为酸性氧化物可以和 、 反应，但反应，但与水与水 和

7、碱反应：和碱反应： .和碱性氧化物反应：和碱性氧化物反应： .SiO24HF=SiF42H2O强碱强碱碱性氧化物碱性氧化物不反应不反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO2CaO CaSiO3保存氢氧化钠溶液的试剂瓶能使用玻璃塞吗？为什么？保存氢氧化钠溶液的试剂瓶能使用玻璃塞吗？为什么？提示：提示：盛放盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为玻璃溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为玻璃中含有的中含有的SiO2，可与，可与NaOH溶液反应生成具有黏性的溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3，使瓶塞不易打开，使瓶塞不易打开5二氧化硅的用途二氧化硅的用途(1)以以SiO2为主要成分的沙子是基本的

8、建筑材料；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；制造电子部件和光学仪器；(3)是信息公路的骨架是信息公路的骨架 的主要成分；的主要成分；(4)用石英、玛瑙制作的用石英、玛瑙制作的 光导纤维光导纤维工艺饰品工艺饰品三、硅酸三、硅酸1硅酸的性质硅酸的性质(1)弱酸性弱酸性向向Na2SiO3溶液中通入溶液中通入CO2，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为 .结论：结论：H2SiO3酸性比酸性比H2CO3酸性酸性 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3弱弱(2)不稳定性不稳定性H2SiO3受热易分解，反应方程式为受热易分解，反应方程式为 .2硅酸的制备硅酸的制

9、备可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，如可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，如Na2SiO3与盐与盐酸反应的化学方程式为酸反应的化学方程式为 .Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl3硅酸的存在及用途硅酸的存在及用途(1)浓度小时：形成浓度小时：形成 (2)浓度大时：形成浓度大时：形成 (3)硅胶硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸凝胶经干燥脱水得到的 ，称为，称为“ ”，硅胶多孔，具有强的硅胶多孔，具有强的 ，常用作，常用作 或或 .硅酸溶胶硅酸溶胶硅酸凝胶硅酸凝胶硅酸干凝胶硅酸干凝胶硅胶硅胶吸水性吸水性干燥剂干燥剂催化剂的载体催化剂的载体1自然界中的硅既有化合态，又有游离态自然界中

10、的硅既有化合态，又有游离态 ()提示：提示：错误，因硅有亲氧性，在自然界中只有化合态，错误，因硅有亲氧性，在自然界中只有化合态，而无游离态而无游离态2沙子、水晶、玛瑙的主要成分都是沙子、水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2. ()提示：提示：正确，它们都是结晶形二氧化硅正确，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盛装纯碱溶液的试剂瓶可用玻璃塞 ()提示：提示：错误，因纯碱溶液呈碱性，故不能用玻璃塞错误，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硅酸钠溶液可使酚酞溶液变红 ()提示：提示：正确正确5反应：反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3说明

11、说明硅酸酸性弱于碳酸硅酸酸性弱于碳酸 ()提示：提示：正确正确一、二氧化碳与二氧化硅的比较一、二氧化碳与二氧化硅的比较名称名称二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅主要存在环主要存在环境境空气空气岩石中，石英、沙子岩石中，石英、沙子和硅藻土都含有和硅藻土都含有SiO2物理性质物理性质熔、沸点低，常熔、沸点低，常温下是气体，微温下是气体，微溶于水溶于水硬度大，熔点高的固硬度大，熔点高的固体，不溶于水体，不溶于水名称名称二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅化学化学性质性质与水反应与水反应CO2H2O H2CO3不反应不反应与酸反应与酸反应不反应不反应SiO24HF= SiF42H2O与与NaOH反应反应CO

12、22NaOH= Na2CO3H2OSiO22NaOH= Na2SiO3H2O与与CaO反应反应CO2CaO= CaCO3SiO2CaO CaSiO3与与C反应反应CO2C 2CO SiO22C Si2CO用途用途人工降雨人工降雨光导纤维、光学仪器光导纤维、光学仪器 二氧化碳与二氧化硅性质的不同主要是由其结构的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，不同决定的，“CO2”可称为可称为1个二氧化碳分子，而个二氧化碳分子，而“SiO2”却不能表示却不能表示1个二氧化硅分子，只能表示该晶体个二氧化硅分子，只能表示该晶体中硅、氧原子的个数比为中硅、氧原子的个数比为1 2.二、硅酸的制备与

13、弱酸性二、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，溶性硅酸盐与较强酸反应，Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3或或Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3.可参考如下实验装置，同时能证明酸性：盐酸碳酸可参考如下实验装置，同时能证明酸性：盐酸碳酸硅酸硅酸 (1)硅酸制备过程中利用了复分解反应的一般规律：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酸性较强的酸可制取酸性较弱的酸 (2)上述装置中饱和上述装置中饱和NaHCO3溶液的作用是除去溶液的作

14、用是除去CO2气气体中的体中的HCl杂质杂质考查点一二氧化硅的结构和性质考查点一二氧化硅的结构和性质例例1下列关于二氧化硅的说法中正确的是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在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子个氧原子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，它不溶于任何酸二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析解析SiO2晶体中不存在单个分子，其结构中每个硅原晶体中不存在单个分子，其结构

15、中每个硅原子周围结合子周围结合4个氧原子，每个氧原子周围结合个氧原子，每个氧原子周围结合2个硅原子，个硅原子，所以硅原子和氧原子的个数比为所以硅原子和氧原子的个数比为1 2，化学式写作，化学式写作SiO2，故故A错误，错误，B正确硅酸在一定条件下可制得硅胶，硅胶正确硅酸在一定条件下可制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，但可用作干燥剂，但SiO2不与水反应，不与水反应，C项错误项错误SiO2可与可与氢氟酸反应，氢氟酸反应，D项错误项错误答案答案B关键一点关键一点 硅胶用作干燥剂，在生活中有许多实际应用，如食品、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药品等的包装

16、袋内往往能见到它的身影二氧化硅是酸酐二氧化硅是酸酐(即酸性氧化物即酸性氧化物)的原因是的原因是()A它溶于水得相应的酸它溶于水得相应的酸B它对应的水化物是可溶性强酸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它与强碱溶液反应只生成盐和水D它是非金属氧化物它是非金属氧化物解析：解析： SiO2是酸酐的原因是它与强碱溶液反应只生成盐是酸酐的原因是它与强碱溶液反应只生成盐和水和水SiO2不溶于水，对应的酸不溶于水，对应的酸H2SiO3也不是强酸也不是强酸答案：答案：C考查点二硅酸的制备及其弱酸性考查点二硅酸的制备及其弱酸性例例2 能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是能证明碳酸的酸性比硅酸强的

17、事实是 ()ACO2溶于水生成碳酸，溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能跟水直接反不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸应生成硅酸B在高温条件下，在高温条件下，SiO2和和Na2CO3能发生反应：能发生反应：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2CSiO2熔点比熔点比CO2高高DCO2通入通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶逐渐聚合而形成硅酸溶胶答案答案D解析解析A项是项是CO2和和SiO2的溶解性，与酸性强弱无关；的溶解性，与酸性强弱无关；B项项是在固体反应中难挥发性是在固体反应中难挥发性(高沸点高沸点

18、)物质制取易挥发性物质制取易挥发性(低沸低沸点点)物质，它是利用两者共熔时生成易挥发的物质，它是利用两者共熔时生成易挥发的CO2使反应发使反应发生；生；C项是项是SiO2和和CO2的物理性质；的物理性质；D项中是较强酸与较弱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，错误的是下列关于硅酸的叙述，错误的是 ()A硅酸是一种很弱的酸硅酸是一种很弱的酸B硅酸可由二氧化硅与水反应制得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硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得答案：答案：B解析：解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不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，所以溶于水也不与水反应，所以B项错误项错误