無機非金屬材料主角硅(第1課時)公開課課件

1、無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角硅硅地球生物生存的根基地球生物生存的根基空氣、水、陽光空氣、水、陽光 硅酸鹽硅酸鹽錦繡中華錦繡中華瓷器（瓷器（china）是中國最偉大的創(chuàng)造之一）是中國最偉大的創(chuàng)造之一秦磚漢瓦秦磚漢瓦秦始皇陵兵馬俑秦始皇陵兵馬俑三峽大壩三峽大壩現(xiàn)代建筑離現(xiàn)代建筑離不開玻璃的不開玻璃的裝飾和采光裝飾和采光東方明珠東方明珠硅太陽能電池硅太陽能電池硅芯片是各種計算機、微電子產品的核心硅芯片是各種計算機、微電子產品的核心價值價值5元的沙子元的沙子SiO2Si點沙成金價值價值5000元的芯片元的芯片 學習目標：學習目標：1、了解二氧化硅及硅酸的性質與應用、了解二氧化硅及硅酸的性質

2、與應用2、認識物質間既有相似性，又有各自的特性、認識物質間既有相似性，又有各自的特性 重點：重點： 二氧化硅的性質和硅酸的制備二氧化硅的性質和硅酸的制備難點：難點： 二氧化硅的結構二氧化硅的結構硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地殼中的含量在地殼中的含量從原子角度認識硅原子從原子角度認識硅原子C CSiSi既不易失去電子，也不易得到電子，所以既不易失去電子，也不易得到電子，所以, ,硅硅的化學性質不活潑的化學性質不活潑, ,主要形成正主要形成正四價化合物四價化合物閱讀閱讀74頁中段，比較碳、硅親合氧的能力。頁中段，比較碳、硅親合氧的能力。 1 1、碳和硅都是親氧元素。、碳和硅都

3、是親氧元素。 2 2、SiSi在自然界中存在形式？在自然界中存在形式？ 3 3、以化合態(tài)存在的形式？、以化合態(tài)存在的形式？自主學習自主學習硅的親氧能力更強硅的親氧能力更強無無單質狀態(tài)單質狀態(tài)硅的氧化物和硅酸鹽硅的氧化物和硅酸鹽1 1、存在、存在一、二氧化硅（一、二氧化硅（ SiOSiO2 2 ） 廣泛存在于自然界，與其他礦物共同構成了廣泛存在于自然界，與其他礦物共同構成了巖石。天然二氧化硅也叫巖石。天然二氧化硅也叫硅石硅石。硅石結晶形（石英）結晶形（石英）無定形無定形無色透明無色透明彩色環(huán)帶或層狀彩色環(huán)帶或層狀水晶水晶瑪瑙瑪瑙合作交流合作交流硅石可以分成幾類？硅石可以分成幾類？畫出硅石分類的樹

4、狀分類圖。畫出硅石分類的樹狀分類圖。硅藻土硅藻土固體固體熔點高熔點高難溶于水難溶于水硬度大硬度大聯(lián)想聯(lián)想-沙子沙子二氧化硅具有哪些物理性質二氧化硅具有哪些物理性質? ? SiOSiO2 2的這些性的這些性質是由什么決定的？質是由什么決定的？2 2、物理性質、物理性質氣氣 態(tài)態(tài)固態(tài)固態(tài)很小很小很大很大可溶于水可溶于水難溶于水難溶于水很很 低低很很 高高物理性質物理性質: :（與（與COCO2 2 作比較）作比較）思考交流：思考交流：為什么為什么SiO2和和CO2的物理性質差異很大？的物理性質差異很大？原因原因：SiOSiO2 2的這些性質主要與它的結構有關，的這些性質主要與它的結構有關，SiOS

5、iO2 2是是正四面體的空間網狀結構正四面體的空間網狀結構，因此，因此硬度大、熔點高。硬度大、熔點高。 3 3、SiO2結構：結構：正四面體的空間網狀結構正四面體的空間網狀結構 二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅空空 氣氣 硅石、石英、水晶、硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子、硅藻土瑪瑙、沙子、硅藻土熔、沸點低，熔、沸點低， 微溶于水微溶于水 熔點高，硬度大，不溶于水熔點高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反應不反應CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO 高溫高溫CaSiO3不反應不反應與氫氟酸反應與氫

6、氟酸反應SiO2+4HF=SiF4+2H2O存存 在在物理性質物理性質化學性質化學性質與水反應與水反應與與NaOH反應反應與與CaO反應反應與酸反應與酸反應4、SiO2化學性質（與化學性質（與CO2比較）比較）回憶：回憶：初中學過的初中學過的CO2能和哪些物質反應能和哪些物質反應? 回憶：回憶：初中學過的初中學過的CO2能和哪些物質反應能和哪些物質反應? SiO2 CaO = CaSiO3（有粘性）有粘性）2.2.與多數(shù)金屬氧化物反應生成鹽與多數(shù)金屬氧化物反應生成鹽SiO2 4HF =SiF42H2O氫氟酸（氫氟酸（酸性氧化物酸性氧化物 思考：思考： 實驗室盛裝實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用

7、橡溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？道為什么嗎？ 原因：原因： 防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2與與NaOH溶液溶液反應生成粘稠的反應生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口，使瓶塞和瓶口粘在一起粘在一起 （ SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ） 思考：為什么不能用玻璃瓶保存氫氟酸思考：為什么不能用玻璃瓶保存氫氟酸? ? 那用什么瓶保存那用什么瓶保存? ?為什么能用氫氟酸來刻為什么能用氫氟酸來刻蝕玻璃？蝕玻璃？原因：原因：玻璃中含有玻璃中含有SiO2會與會與HF反應生成反應生成SiF4 用塑料瓶盛裝氫氟酸。用塑料瓶盛裝氫氟酸。SiO2 + 4H

8、F = SiF4 + 2H2O雕刻玻璃雕刻玻璃美麗的玻璃雕花藝術美麗的玻璃雕花藝術美麗的玻璃雕花藝術美麗的玻璃雕花藝術5 5、二氧化硅的用途、二氧化硅的用途二氧化硅二氧化硅石英玻璃石英玻璃瑪瑙首飾瑪瑙首飾石英手表石英手表石英鐘石英鐘高級工藝品高級工藝品眼鏡眼鏡精密儀器軸承精密儀器軸承光導纖維光導纖維瑪瑙瑪瑙思考：思考： 硅酸是一種怎樣的物質呢硅酸是一種怎樣的物質呢？如何制取硅酸如何制取硅酸? ?實驗試劑：實驗試劑：硅酸鈉溶液、酚酞、稀鹽酸、稀硫酸硅酸鈉溶液、酚酞、稀鹽酸、稀硫酸實驗原理：實驗原理：實驗探究實驗探究NaNa2 2SiOSiO3 3+ _+ _H H2 2SiOSiO3 3二、硅酸

9、二、硅酸(H2SiO3) 實驗實驗1:向飽和向飽和Na2SiO3溶液中溶液中,滴入酚酞滴入酚酞,再再滴入稀鹽酸滴入稀鹽酸.現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論方程式方程式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈紅色紅色，滴，滴入鹽酸有入鹽酸有透明的硅酸凝膠透明的硅酸凝膠產生產生 Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水呈堿性，硅酸難溶于水Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（膠體）（膠體）+2NaCl本本P76：實驗：實驗41比較酸性強弱的方法：比較酸性強弱的方法： 酸酸 + 鹽鹽 新酸新酸 + 新鹽新鹽 強酸強酸 制制 弱酸弱酸CO2 + H2O + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2CO3酸性：酸性： H H

10、2 2COCO3 3 H H2 2SiOSiO3 3應用實踐應用實踐硅膠泳帽硅膠泳帽硅膠干燥劑硅膠干燥劑硅酸用途硅酸用途硅酸的相關知識歸納硅酸的相關知識歸納1、SiO2對應水化物是硅酸，對應水化物是硅酸，SiO2是硅酸的酸酐是硅酸的酸酐；2、制法：由于、制法：由于SiO2不溶于水，所以硅酸只能通過可不溶于水，所以硅酸只能通過可 溶性硅酸鹽與其它酸反應制得溶性硅酸鹽與其它酸反應制得Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體膠體)+2NaCl3、硅酸的熱穩(wěn)定性很弱，受熱分解為二氧化硅和水、硅酸的熱穩(wěn)定性很弱，受熱分解為二氧化硅和水H2SiO3=SiO2+H2O 試劑試劑二氧化硅二氧化硅氫氧化鈉溶

11、液氫氧化鈉溶液氫氟酸氫氟酸濃硫酸濃硫酸 試劑瓶試劑瓶細口瓶，玻璃塞細口瓶，玻璃塞廣口瓶廣口瓶細口塑料瓶細口塑料瓶細口瓶，橡皮塞細口瓶，橡皮塞 1 1、實驗室有幾種試劑，根據(jù)它們各自的、實驗室有幾種試劑，根據(jù)它們各自的性質，選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎?。請在對應的各性質，選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎拧Ｕ堅趯母鞣N試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。種試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。課堂回顧練習課堂回顧練習: :2、下列各組物質有關性質關系的比較，正確的是（、下列各組物質有關性質關系的比較，正確的是（ ） A.溶解性：溶解性：CO2 H2CO3 C.熔點：熔點：SiO2 CO2 D.硬度：硬度： SiO2 CO2C3、

12、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕雕花玻璃的物質是花玻璃的物質是 ( ) A、燒堿、燒堿 B、純堿、純堿 C、氫氟酸、氫氟酸 D、鹽酸、鹽酸C練習練習4.下列說法正確的是( ) A、二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟強堿反應，但不能與任何酸反應 B、根據(jù)SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2的反應，可推知硅酸酸性比碳酸強 C、二氧化碳氣體通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸 D、二氧化硅對應的水化物有不同的組成C本節(jié)小結本節(jié)小結1、2、寫出下列的化學方程式：寫出下列的化學方程式：、二氧化硅

13、和氫氟酸反應、二氧化硅和氫氟酸反應2、二氧化硅和氧化鈣反應、二氧化硅和氧化鈣反應3、二氧化硅和氫氧化鈉溶液、二氧化硅和氫氧化鈉溶液4、實驗室制取硅酸、實驗室制取硅酸5、二氧化碳通入氫氧化鈉溶液、二氧化碳通入氫氧化鈉溶液SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+CaO=高溫高溫=CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2 2、性質：、性質：a a、硅酸不溶于水，屬于弱酸，其酸性比、硅酸不溶于水，屬于弱酸，其酸性比碳酸弱碳酸弱NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2

14、O=NaO=Na2 2COCO3 3+H+H2 2SiOSiO3 3（膠體）（膠體）NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2SiOSiO3 3（膠體）（膠體）知識回顧知識回顧1 1、制法：、制法：b、吸附性、吸附性硅硅 酸酸二、硅酸鹽二、硅酸鹽1、什么是硅酸鹽？、什么是硅酸鹽？由由硅、氧和金屬硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。組成的化合物的總稱。結構復雜的固體物質，大多數(shù)不溶于水，化結構復雜的固體物質，大多數(shù)不溶于水，化學性質穩(wěn)定。學性質穩(wěn)定。 最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉（Na2SiO3），其水溶，其水溶液俗稱為液俗稱為水玻璃水

15、玻璃，可用作肥皂填料、木材防火劑等。，可用作肥皂填料、木材防火劑等。放入蒸餾水放入蒸餾水現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論水份蒸發(fā)后燃燒水份蒸發(fā)后燃燒放入放入Na2SiO3溶液溶液水份蒸發(fā)后不燃燒水份蒸發(fā)后不燃燒水份蒸發(fā)后，水份蒸發(fā)后，失去防火作用失去防火作用防火效果好防火效果好用作防火劑用作防火劑 P77 實驗實驗4-2Na2SiO3Na2OSiO2Al2Si2O5(OH)4Al2O32SiO22H2O（黏土）（黏土）KAlSi3O8K2OAl2O36SiO2（長石）（長石）2、硅酸鹽組成的表示、硅酸鹽組成的表示l要領：要領：兩邊原子個數(shù)守恒兩邊原子個數(shù)守恒l格式：金屬氧化物、二氧化硅、水格式：金屬氧化物、二

16、氧化硅、水l順序：金屬按活動順序表排列順序：金屬按活動順序表排列練習：練習：如何用氧化物的形式表示下列硅酸如何用氧化物的形式表示下列硅酸鹽鹽石棉：石棉：CaMg3Si4O12長石：長石：KAlSi3O8普通玻璃：普通玻璃： CaNa2Si6O14黏土：黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2 CaONa2O6SiO2Al2O32SiO22H2O無機非金屬材料無機非金屬材料硅酸鹽產品硅酸鹽產品陶瓷陶瓷水泥水泥t玻璃玻璃加入了不同的金屬氧化金屬氧化物物普通玻璃加熱接近熔化熔化再急速冷卻急速冷卻l1 1、硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做、硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。l2 2、傳統(tǒng)硅酸鹽產品：水泥、玻璃、陶、傳統(tǒng)硅酸鹽產品：水泥、玻璃、陶瓷瓷l3 3、硅酸鹽組成的表示、硅酸鹽組成的表示歸納總結歸納總結ABDC1.下列物質中屬于純凈物的是下列物質中屬于純凈物的是( ) A.Na2CO3