新课标人教版（高中化学） 必修1：4.1.1 二氧化硅和硅酸 同课异构课件1.ppt

第1课时二氧化硅和硅酸,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,二氧化硅和硅酸,SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。,（一）、二氧化硅,1、存在,硅石（12%）,结晶形（石英晶体）,无定形硅藻土,SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。,石英,水晶,晶体二氧化硅,紫水晶,蔷薇石英,茶晶,黄水晶,晶体二氧化硅,玛瑙,晶体二氧化硅,硅藻土中国硅藻土资源丰富。全国10个省(区)有硅藻土矿产出。探明储量的矿区有354处，总保有储量矿石3.85亿吨。仅次于美国，居世界第2位。在地区分 布上，以吉林最多，占全国储量的54.8%，云南、福建、河北等地次之。矿床类型主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻土矿等)矿床。成矿时代集中在第三纪和第四纪，以第三纪为主。,无定形二氧化硅,二氧化硅的用途,二氧化硅的用途,二氧化硅的用途,光导纤维,二氧化硅的用途,危害： 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（旧称矽肺）。,思考与交流,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,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,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,SiO2是由Si和O按1：2的比例组成的立体空间网状结构，没有SiO2 分子存在，只存在硅氧原子。因此性质很稳定,CDE,下列说法错误的是（ ） A . SiO2 是二氧化硅的化学式 B . SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例所 组成的立体网状结构的晶体 C .SiO4 四面体只存在于二氧化硅晶体中D . 沙子里含无定形二氧化硅 E . 石英就是水晶 F . SiO2 从古到今被人类广泛地应用着， 是因为SiO2 的立体网状结构和它在自 然界的广泛存在,“火眼金睛”,化学性质很不活泼，氢氟酸（ HF）是唯一可以与之反应的酸。,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,化学性质:,实验室能不能用玻璃瓶盛装氢氟酸？,注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻蚀玻璃。,（1）特性：,2.酸性氧化物,化学性质:,因为玻璃中含有SiO2，会与NaOH反应生成硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起而打不开。,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？,与碱性氧化物反应生成盐,与强碱反应生成盐和水,3、与盐反应：,(所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。),4、弱氧化性：,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?,?,思考与交流,SiO2与CO2化学性质的比较,CO2+H2O=H2CO3,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2O=Na2CO3,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+ CaO = CaSiO3,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,Na2CO3+CO2=2NaHCO3CaCO3 +CO2 = Ca(HCO3)2,与盐反应,我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，这是一个特例。,思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？,思考2,制取原理：强酸制弱酸,滴入酚酞溶液呈红色,Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体）+2NaCl,再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，有透明胶冻状物质产生,SiO32- + 2H+ = H2SiO3 （胶体）,a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶,硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种很弱的酸，不能使指示剂变色。,二、硅酸( ),H2SiO3,问一问,硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？,硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应：,SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3,Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3,CO2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,A,合作讨论：,H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O,（2）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解,化学性质:,弱酸性。只能与强碱发生中和反应,生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。,用途：,