5.3.1二氧化硅和硅酸課件

1、第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料主角硅第一課時(shí) 二氧化硅和硅酸硅的存在與分布存在：硅是親氧元素，沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)（以氧化物和硅酸鹽的形式存在）碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素“統(tǒng)治了有機(jī)界”硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的基本元素，“統(tǒng)治了地殼”Si+14842C從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅 比較硅和碳的核外電子排布 +642C 硅原子和碳原子的最外電子層均有4個(gè)電子，其原子既不易失去也不易得到電子，主要形成正四價(jià)的化合物。結(jié)晶形(石英晶體)無定形瑪瑙一、 二氧化硅（ SiO2 ）1、存在：硅石無色透明彩色環(huán)帶或?qū)訝钏Ч柙逋?、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)CO2的晶體結(jié)構(gòu)SiO2的晶體結(jié)構(gòu)【SiO4】四面體結(jié)構(gòu) 二氧化硅中硅原子與氧

2、原子個(gè)數(shù)比為1：2，用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示O與Si的原子個(gè)數(shù)比,不是分子式是化學(xué)式。3、用途及物理性質(zhì)瑪瑙水晶石英制品光導(dǎo)纖維用途物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水從物質(zhì)分類角度來看，SiO2屬于哪類物質(zhì)，請(qǐng)你預(yù)測(cè)二氧化硅的可能具有的化學(xué)性質(zhì)？ 酸性氧化物 酸性氧化物的通性與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水二氧化碳 二氧化硅 水堿堿性氧化物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O4、化學(xué)性質(zhì)SiO2+CaO=CaSiO3高溫因?yàn)椴Ａе泻蠸i

3、O2，會(huì)與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉，使瓶塞與瓶口粘在一起而打不開。二氧化碳 二氧化硅 水堿堿性氧化物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O4、化學(xué)性質(zhì)SiO2+CaO=CaSiO3高溫HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反應(yīng)刻蝕玻璃在玻璃表面涂上一層石蠟在石蠟上雕刻出花紋，向挖空部分加少量氫氟酸洗掉酸并去掉石蠟【玻璃雕刻步驟】思考：實(shí)驗(yàn)室能否用玻璃瓶盛裝氫氟酸（HF）？注意：實(shí)驗(yàn)室用塑料瓶來盛裝HF。二氧化碳 二氧化硅 水堿堿性氧化物CO2+H2O=H2CO3CO2+2

4、NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O4、化學(xué)性質(zhì)SiO2+CaO=CaSiO3高溫HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反應(yīng)特殊性質(zhì)思考：某同學(xué)推斷出SiO2為兩性氧化物，是否正確？答：不正確。SiO2是酸性氧化物，可以和HF反應(yīng)，但是沒有生成鹽，SiF4不是鹽，不符合兩性氧化物的定義。二氧化碳 二氧化硅 水堿堿性氧化物CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不反應(yīng)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O4、化學(xué)性質(zhì)SiO2+CaO=CaSi

5、O3高溫HF SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反應(yīng)CO2 +H2O+Na2CO3 = 2NaHCO3 SiO2+Na2CO3 = Na2SiO3+CO2高溫SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2高溫碳CO2+C=2COSiO2+2C = Si+2CO高溫碳酸鹽結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作硅酸是一種不溶于水的白色固體二、硅酸 實(shí)驗(yàn)4-1：向飽和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸滴加酚酞試液后溶液呈紅色,滴加稀鹽酸后溶液變?yōu)闊o色,有白色膠狀沉淀生成。1、制備：Na2SiO3溶液呈堿性;結(jié)論化學(xué)方程式離子方程式Na2SiO3+2HCl = H2SiO3 （膠體）+2NaClSiO32-+

6、2H+ = H2SiO3 （膠體）強(qiáng)酸制弱酸原理（酸性：HCl H2SiO3）現(xiàn)象：生成白色凝膠結(jié)論：硅酸鈉溶液可以和CO2反應(yīng)生成硅酸，所以要密閉保存酸性： H2CO3H2SiO3 Na2SiO3 + CO2 + H2O =Na2CO3 + H2SiO3 (膠體) 2、化學(xué)性質(zhì)（1）與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：（2）不穩(wěn)定性：H2SiO3 + 2NaOH =Na2SiO3 +2H2OH2SiO3 = SiO2 + H2O強(qiáng)酸制弱酸原理（酸性HClH2CO3H2SiO3）硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠”。3、用途：用途:可作干燥劑和催化劑的載體。藍(lán)色硅膠干燥劑（氯化鈷）橙色硅膠干燥劑（甲基紫）分子式為mSiO2nH2O一、SiO21.結(jié)構(gòu)：正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2.物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水。4.化學(xué)性質(zhì)與堿與堿性氧化物與HF與碳酸鹽與碳二、H2SiO31.制?。簭?qiáng)酸制弱酸2.性質(zhì)：難溶于水、弱酸（比碳酸弱）、不穩(wěn)定性3.用途：干燥劑、催化劑載體3.用途：光導(dǎo)纖維酸性氧化物刻蝕玻璃制硅1、關(guān)于二氧化硅說法錯(cuò)誤的是（ ）A、水晶的主要成分是二氧化硅。B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸。C、二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，又能與燒堿反應(yīng)，所以它是兩性氧化物。D、二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大差別?！菊n堂練習(xí)】2、下列說