《高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1.1 二氧化硅和硅酸课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1.1 二氧化硅和硅酸课件 新人教版必修1（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第1 1课时课时二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸知识铺垫新知预习自主测试1.碳、硅的核电荷数分别是6和14,其原子结构示意图分别为_、_。2.CO2是一种酸性氧化物,它和足量NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。3.地壳中含量最多的两种元素是O、Si,二者形成的化合物为SiO2,对应的酸为H2SiO3。知识铺垫新知预习自主测试一、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.物理性质知识铺垫新知预习自主测试3.化学性质 知识铺垫新知预习自主测试4.用途(1)以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的Si
2、O2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。知识铺垫新知预习自主测试二、硅酸1.物理性质硅酸是一种不溶于水的白色胶状物。2.化学性质(1)弱酸性。向Na2SiO3溶液中通入CO2,反应的化学方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3(胶体)+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3(胶体)+2NaHCO3。结论:H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。(2)不稳定性。H2SiO3受热易分解,化学方程式为H2SiO3 SiO2+H2O。知识铺垫新知预习自主测试3.制备 知识铺垫新知预习自主测试4.存在及用途浓度小时形成硅酸
3、溶胶,浓度大时形成硅酸凝胶,其中,硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶,称为“硅胶”,具有强的吸水性,常用作 干燥剂或催化剂的载体。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)硅元素在自然界中既有化合态,又有游离态()(2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体()(3)SiO2是酸性氧化物,与任何酸都不能发生反应()(4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体()(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2,有白色胶状沉淀产生,可证明酸性:H2CO3H2SiO3()答案:(1)(2)(3)(4)(5)知识铺垫新知预习自主测试2.下列关于硅酸的说法正确的是()A.硅酸可以通过SiO2和水
4、的化合反应直接制得B.可用反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(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SiO2解析:A项SiO2不溶于水,也不与水反应;C项硅酸能溶于NaOH;D项“硅胶”的主要成分是硅酸。答案:B探究一探究二探究三SiO2的的结结构和性构和性质质问题探究1.碳与硅的最外层均有4个电子,且碳比硅活泼,但碳在自然界中有稳定的单质存在,硅却没有,为什么?答案:硅为亲氧元素,在自然界中不能稳定存在。2.能与NaOH溶液反应放出气体的单质有哪些?答案:Al、Si。3.SiO2与CO2均是酸性氧化物,它们有哪些
5、共性?有哪些不同?答案:共性:均能与碱(如NaOH溶液)反应生成盐和水;均能与碱性氧化物(如Na2O、CaO)反应。不同点:SiO2能与氢氟酸反应;SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。探究一探究二探究三4.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞,而不用玻璃塞?不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放的药品有哪些?答案:玻璃塞中含有SiO2,SiO2与NaOH反应会生成有黏性的Na2SiO3,使瓶塞与瓶口粘在一起,不易打开。不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放的药品有氢氟酸、硅酸钠溶液、碳酸钠溶液、强碱溶液等。探究一探究二思维建模CO2和SiO2的比较探究一探究二探究一探究二素能应用【典例1】下列叙述正确的
6、是()A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸的强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂D.SiO2晶体熔、沸点高,硬度大,故可用于制作光导纤维解析:CO2的熔、沸点低,可溶于水,SiO2的熔、沸点高,硬度大,不溶于水,两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系,A项错;CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质,不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱,B项错;SiO2晶体在光学方面的特性,决定了其可制作光导纤维,D项错。答案:C探究一探究二提能训练提能训练1在一定条件下,既能与CO2反应,又能
7、与SiO2反应的物质是()NaHCO3溶液浓硫酸NaOH溶液碳A.B.C.D.答案:D探究一探究二H2SiO3的性的性质质问题探究1.SiO2属于酸性氧化物,能否用SiO2与H2O直接反应制取H2SiO3?答案:不能。虽然SiO2属于酸性氧化物,但SiO2难溶于水,无法用SiO2与H2O反应制取H2SiO3,可用Na2SiO3与酸反应制取。2.硅酸的酸性比碳酸的弱,向硅酸钠溶液中通入过量的CO2有何现象?写出相关反应的离子方程式。答案:有透明胶状物生成; 探究一探究二思维建模H2CO3与H2SiO3性质的比较探究一探究二素能应用【典例2】下列说法正确的是()A.硅酸不溶于水,因此不与NaOH溶
8、液反应B.根据SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2的反应,可推知硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.CO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸D.SiO2溶于水显酸性解析:硅酸不溶于水,但与NaOH溶液反应:H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O,A项错误;B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出,使反应进行得较彻底,是利用SiO2、CO2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;SiO2不溶于水,也不能与水反应,D项错误。答案:C探究一探究二提能训练提能训练2能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是()A.CO2溶于水生成碳酸而SiO2却不溶
9、于水B.高温时发生反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2C.碳酸比硅酸受热易分解D.将CO2通入Na2SiO3溶液中有透明胶状物生成解析:利用强酸制取弱酸的反应原理,CO2溶于水形成碳酸,碳酸与Na2SiO3溶液反应得到硅酸胶体,从而证明碳酸的酸性强于硅酸的。答案:D12341.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.CaCO3B.SiO2C.Na2SiO3D.CaSiO3解析:光导纤维的主要成分是SiO2,CaCO3是石灰石、大理石的主要成分,Na2SiO3是水玻璃的主要成分。答案:B12342.关于二氧化硅的叙述不正确的是(
10、)水晶的主要成分是SiO2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SiO2的物理性质与CO2类似既属于酸性氧化物,又属于碱性氧化物A. B.C.D.解析:SiO2区别于CO2的结构和性质,SiO2区别于Al2O3的两性。答案:B12343.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析:虽然SiO2是H2SiO3的酸酐,但却不能溶于水生成H2SiO3,B错误;SiO2与CO2都是酸酐,都是酸性氧化物,A正确
11、,C错误;CO2是由CO2分子构成的,而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的,SiO2中不存在分子,D错误。答案:A12344.下列说法不正确的是()A.因SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸,或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐B.CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C.SiO2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解析:SiO2不溶于水,不能与水反应生成H2SiO3,SiO2可看作是H2SiO3失去一分子H2O而形成的,且SiO2与H2SiO3中硅元素价态相同,故SiO2是H2SiO3的酸酐,A错误;由于H2CO3的酸性比硅酸强,所以CO2通入Na2SiO3溶液中发生如下反应:CO2+H2O+Na2SiO3= H2SiO3+Na2CO3得到硅酸沉淀,B正确;C项中,有关SiO2的结构和物理性质的描述正确;SiO2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SiO2),因此不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,D正确。答案:A
