人教版高中化学必修1课件：4_1无机非金属材料的主角—硅（第1课时）

人教版高中化学必修1课件：4_1无机非金属材料的主角—硅（第1课时）

第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角 — 硅 第 1 课时 新课标人教版高中化学课件系列 化学 必修 1 Al-7.73% O-48.60% Si-26.30% 地壳中元素质量分数 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 长石 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 滑石 一、二氧化硅和硅酸 石棉 一、二氧化硅和硅酸 高岭土 一、二氧化硅和硅酸 粘土 一、二氧化硅和硅酸 画出硅的原子结构示意图 分析： 　　　既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物。 硅元素 与哪种原子的结构相似？ 碳 一、二氧化硅和硅酸 你知道吗 ? 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稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有？ 单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。 硅是一种 亲氧 元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。 一、二氧化硅和硅酸 （ 1 ）存在 硅石（ 12% ） 结晶形：石英 无定形 水晶 玛瑙 1 、二氧化硅 一、二氧化硅和硅酸 石英 水晶 一、二氧化硅和硅酸 茶水晶 紫水晶 蔷薇石英 黄水晶 一、二氧化硅和硅酸 玛瑙 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 光导纤维 光缆 一、二氧化硅和硅酸 （ 2 ）用途： 光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品 光纤视频 玛瑙饰品 一、二氧化硅和硅酸 思考与交流 P76 物理性质 :_____________________________ 化学稳定性 :_________________________ 通常条件下，很稳定 硬度大、熔点高、难溶于水 一、二氧化硅和硅酸 思考 　　　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 科学视野 P74 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 Si O 二氧化硅的晶体结构 一、二氧化硅和硅酸 设疑 : 　 　实验室中盛放碱液的试剂瓶与盛放其 它溶液的试剂瓶有何不同？为什么 ？ 一、二氧化硅和硅酸 交流与研讨 1. 玻璃中含有 SiO 2 ，从物质组成和性质角度来分类， SiO 2 属于哪类物质？ 2. SiO 2 可能具有哪些化学性质？ 一、二氧化硅和硅酸 （ 3 ）化学性质 （ a ） 常温与氢氟酸（ SiO 2 很不活泼， HF 是唯一能跟其反应的酸） 4HF+SiO 2 ==SiF 4 ↑+2H 2 O （ b ） 酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。 2NaOH+SiO 2 ==Na 2 SiO 3 +H 2 O 与强碱反应： 与碱性氧化物反应： SiO 2 +CaO===CaSiO 3 高温 ( 所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如 NaOH 、 KOH 、 Na 2 CO 3 、 Na 2 SiO 3 等溶液。 ) HF 能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 一、二氧化硅和硅酸 性 质 二氧化碳 (CO 2 ) 二氧化硅 (SiO 2 ) SiO 2 与 CO 2 化学性质的比较 CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3 CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O CO 2 +Na 2 O=Na 2 CO 3 SiO 2 +4HF=SiF 4 ↑ +2H 2 O SiO 2 +2NaOH=Na 2 SiO 3 +H 2 O SiO 2 + CaO == CaSiO 3 高温 —— —— 酸性氧化物 与碱性氧化物反应 与碱反应 与水反应 与氢氟酸反应 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 2. 硅酸 (H 2 SiO 3 ) 硅酸是一种 白色粉末状 的 固体 ，它 不溶于水 ；是一种 弱 酸， 不能使指示剂变色 。 一、二氧化硅和硅酸 思考 　 　二氧化硅难溶于水，又不与水反应，那 么， 如何制得硅酸呢？ 由可溶性硅酸盐与其他酸反应制备。 一、二氧化硅和硅酸 实验 4-1 ：向饱和 Na 2 SiO 3 溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸 现 象 结 论 方程式 ①滴入酚酞溶液呈 红色 ① Na 2 SiO 3 溶液呈碱性 Na 2 SiO 3 +2HCl = H 2 SiO 3 （胶体） +2NaCl 实验探究： ②滴入盐酸有凝胶产生 ②硅酸难溶于水 一、二氧化硅和硅酸 知识拓展： 把稀硫酸加入到 Na 2 SiO 3 溶液中，会有什么现象？ 现 象 结 论 方程式 滴入硫酸有凝胶产生 硅酸难溶于水 Na 2 SiO 3 +H 2 SO 4 = H 2 SiO 3 （胶体） +Na 2 SO 4 一、二氧化硅和硅酸 所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 一、二氧化硅和硅酸 2 、硅酸（ H 2 SiO 3 ) （ 1 ）制取： Na 2 SiO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 SiO 3 ↓ 白色胶状 强酸制弱酸 （ 2 ）性质： ① 白色胶状，难溶 ② 弱酸性（酸性 H 2 SiO 3 < H 2 CO 3 ） ③ 脱水形成 硅胶 Na 2 SiO 3 +CO 2 +H 2 O=H 2 SiO 3 （胶体） +Na 2 CO 3 （用作干燥剂） 原理 一、二氧化硅和硅酸 活动与探究： 硅酸是一种 比碳酸还要弱 的酸。请 利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。 一、二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅和硅酸 CO 2 通入下列各溶液中，无明显现象发生的是（ ） A 、氯化钙溶液 B 、澄清石灰水 C 、硅酸钠溶液 D 、饱和碳酸钠溶液 A 合作讨论： 一、二氧化硅和硅酸 试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸 试剂瓶 细口瓶，磨口塞 广口瓶 细口塑料瓶 细口瓶，橡皮塞 练习 1 、实验室有几种试剂，根据它们各自的性质，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。 一、二氧化硅和硅酸 2 、下列说法正确的是（　　） A ． SiO 2 溶于水显酸性 B ． CO 2 通入水玻璃 ( 硅酸钠的水溶液） 可得硅酸 C ． SiO 2 是酸性氧化物，它不溶于任何酸 D ． SiO 2 晶体中不存在单个 SiO 2 分子 B D 一、二氧化硅和硅酸 3 、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 C 一、二氧化硅和硅酸 Thanks 谢谢您的观看！