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第四章非金属及其化合物第1节无机非金属材料的主角——硅（第1课时）•本节课以《生活中的硅制产品》微课导入，让学生了解生活中常见的硅制品，感受到化学与生活息息相关。应用初中知识----硅在自然界中的分布及含量，总结出自然界中硅主要是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。二氧化硅的学习，由二氧化硅在自然界的存在形式入手，并采用结构、用途、性质的顺序展开，学习二氧化硅的性质是采用类比、对比的方式学习(与二氧化碳)。对学生进行学法的指导。硅酸性质的学习是从实验4-1引入，重点介绍硅酸的制备方法。•硅是无机非金属材料的主角。为了突出二氧化硅在生活中的广泛应用，采用水晶、玛瑙、硅胶等彩色图片，产生视觉冲击；玻璃雕刻工艺的展示，开拓学生科学视野，培养学习化学的兴趣。•本课设计了针对性习题，与本节的知识紧密相连，让学生不仅学到知识而且培养了应用知识的技能。最后采用绘制转换关系图的方式帮助学生构建知识网络。1、掌握二氧化硅和硅酸的性质。2、了解二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。1、硅在地壳中的含量是多少？2、硅在自然界中的分布情况？3、硅在自然界中的存在形式是什么？硅的含量和分布硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。28424+14+6SiC硅与碳原子的结构示意图的异同点？1、硅与碳的原子结构相似，最外层均有4个电子2、硅与碳既不易失去电子，也不易得到电子；主要形成四价化合物(显+4价)硅元素以什么形态存在于自然界？并与碳原子作比较。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同)没有游离态，只有化合态-----二氧化硅、硅酸盐主要存在形式主要化合价原子结构示意图硅碳1、硅在地壳中的含量仅次于，为26.3%。在自然界中它总是与＿＿化合，是一种亲＿＿元素．氧化物硅酸盐，无游离态石灰岩碳酸盐碳的氧化物，有游离态+4+2+4+14284+624氧氧氧2、硅、碳元素的比较一、二氧化硅、硅酸1、二氧化硅(SiO2)(1)存在形态地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石。硅石(12%)结晶形：石英无定形：硅藻土水晶(无色透明)玛瑙(有彩色环带状或层状)……水晶玛瑙硅藻土玛瑙水晶(2)结构SiO立体网状结构二氧化硅中Si与O个数比为1:2，用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式。(3)SiO2的应用石英研钵光导纤维坩埚光学纤维胃镜根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2这些性质是由什么决定的？物理性质:______________________化学稳定性:____________________硬度大、熔点高、难溶于水很稳定，常温下化学性质很不活泼(4)物理性质为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？是结构上的不同从物质分类角度来看，二氧化硅和二氧化碳都属于酸性氧化物，请你预测二氧化硅的可能具有的化学性质？（5）SiO2化学性质—性质稳定,不活泼②具有酸性氧化物的通性____高温SiO2＋CaOCaSiO3SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O与碱性氧化物反应生成盐与强碱反应生成盐和水①难溶于水，不与水反应1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起(不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？③特性—与氢氟酸(HF)反应SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O用途：雕刻玻璃不可用玻璃来盛氢氟酸；而用塑料瓶玻璃雕刻玻璃雕刻步骤1在玻璃表面涂上一层石蜡玻璃雕刻步骤2在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸玻璃雕刻步骤3洗掉酸并去掉石蜡某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确?错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水总结SiO2CO2所属类型物理性质化学性质用途CO2+2NaOH=Na2CO3+Ｈ2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+Ｈ2O酸性氧化物酸性氧化物CO2+H2O=H2CO3不反应与水反应与碱反应与碱性氧化物反应CO2+Na2ONa2CO3高温熔、沸点低微溶于水熔点高，硬度大；不溶于水与酸反应——能与氢氟酸反应SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O人工降雨，灭火等光导纤维，石英坩埚等高温SiO2＋CaOCaSiO31.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬B2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（）A.金刚砂B.玛瑙C.水晶D.石英BA2、硅酸(H2SiO3)H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不溶性酸，是一种白色固体，它是SiO2的对应水化物。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，那如何制备H2SiO3呢？由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。【实验4-1】现象结论反应式滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaClNa2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl1、硅酸的制备强酸制弱酸原理（酸性：HClH2SiO3）SiO32-+2H+==H2SiO3↓离子方程式：把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现象？滴入硫酸有硅酸凝胶产生分析以上制取原理若将CO2通入Na2SiO3溶液中有何现象?(温馨提示:碳酸的酸性强于硅酸的酸性)Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓有白色胶状沉淀产生SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3溶液要密封保存。2、物理性质:白色，胶状，不溶于水的物质4、用途:可作干燥剂和催化剂的载体3、化学性质酸性比碳酸弱(2)不稳定性：H2SiO3=SiO2+2H2O△(1)与强碱溶液反应：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O唯一一种难溶性的无机酸4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀BHFSiF4SiO2Na2SiO3H2SiO3NaOHHClCaOCaSiO3试剂二氧化硅氢氧化钠溶液氢氟酸浓硫酸试剂瓶细口磨口塞广口瓶细口塑料瓶细口橡皮塞1、实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，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进行连线。2、下列说法正确的是（）A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃(硅酸钠的水溶液）可得硅酸C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子BD3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是(）A、烧碱B、纯碱C、氢氟酸D、盐酸C4、如何以SiO2为主要原料制取硅酸?SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaClSiO2H2SiO3Na2SiO3