新課標(biāo)人教版高中化學(xué)必修14 1二氧化硅和硅酸同課異構(gòu)課件

第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅第1課時(shí) 二氧化硅和硅酸第四章 非金屬及其化合物二氧化硅和硅酸SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12％，其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類，通稱硅石。（一）、二氧化硅1、存在硅石（12%）無(wú)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約占地殼質(zhì)量的12％，其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類，通稱硅石。結(jié)晶形（石英晶體）{水晶瑪瑙石英水晶晶體二氧化硅紫水晶薔薇石英茶晶黃水晶晶體二氧化硅瑪瑙晶體二氧化硅硅藻土中國(guó)硅藻土資源豐富。全國(guó)10個(gè)省(區(qū))有硅藻土礦產(chǎn)出。探明儲(chǔ)量的礦區(qū)有

354處，總保有儲(chǔ)量礦石3.85億噸。僅次于美國(guó)，居世界第2位。在地區(qū)分布上，以吉林最多，占全國(guó)儲(chǔ)量的54.8%，云南、福建、河北等地次之。礦床類型主要為火山物源沉積型礦床(吉林長(zhǎng)白、山東臨胸、浙江嵊州市硅藻土礦等)和陸源沉積型(云南尋甸、四川米易硅藻土礦等)礦床。成礦時(shí)代集中在第三紀(jì)和第四紀(jì)，以第三紀(jì)為主。無(wú)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二氧化硅的用途危害：在隧道開鑿，石英粉加工等工作環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵，人長(zhǎng)期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會(huì)患硅肺?。ㄅf稱矽肺）。____________________________化學(xué)穩(wěn)定性:____________________通常條件下，很穩(wěn)定物理性質(zhì):_

硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水思考為什么二氧化硅和二氧化碳物理性質(zhì)有這么大的差別？是結(jié)構(gòu)上的不同SiOSiO2是由Si和O按1：2的比例組成的立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，沒(méi)有SiO2分子存在，只存在硅氧原子。因此性質(zhì)很穩(wěn)定下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（CDE）SiO2

是二氧化硅的化學(xué)式SiO2晶體是由Si和O按1:2的比例所 組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體

C.[SiO4

]四面體只存在于二氧化硅晶體中D.沙子里含無(wú)定形二氧化硅E.石英就是水晶F.SiO2從古到今被人類廣泛地應(yīng)用著，是因?yàn)镾iO2的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和它在自然界的廣泛存在化學(xué)性質(zhì)很不活潑，氫氟酸（HF）是唯一可以與之反應(yīng)的酸。（1）特性：SiO2+4HF=SiF4?+2H2O注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF來(lái)刻蝕玻璃?；瘜W(xué)性質(zhì):實(shí)驗(yàn)室能不能用玻璃瓶盛裝氫氟酸？化學(xué)性質(zhì):因?yàn)椴Ａе泻蠸iO2，會(huì)與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉，使瓶塞與瓶口粘在一起而打不開。實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？2.酸性氧化物與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水SiO2

＋

2NaOH

=== Na2SiO3

＋H2O硅酸鈉（粘合性）與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽SiO2＋

CaO

===

CaSiO3高溫(所以，不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液，如

NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)3、與鹽反應(yīng)：高溫Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3

+SiO2

===

CaSiO3

+

CO2↑4、弱氧化性：SiO2高溫+

2C

＝ Si

+

2CO↑某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較酸性氧化物與性質(zhì)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)與堿性氧化物反應(yīng)CO2+Na2O=Na2CO3高溫SiO2+

CaO

==

CaSiO3與堿反應(yīng)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O與水反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3——與鹽反應(yīng)Na2CO3+CO2===2NaHCO3CaCO3

+CO2

===

Ca(HCO3)2高溫Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3

+SiO2

===

CaSiO3

+

CO2↑氫氟酸反應(yīng)——SiO2+4HF=SiF↑4

+2H2O我們知道二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3，這是一個(gè)特例。思考：SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎樣制備H2SiO3呢？思考2制取原理：強(qiáng)酸制弱酸現(xiàn)象①滴入酚酞溶液呈紅色②再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無(wú)色，有透明膠凍狀物質(zhì)產(chǎn)生結(jié)論a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（膠體）離子方程式+2NaClSiO32-+2H+==H2SiO3

（膠體）硅酸是一種白色粉末狀的固體，它不溶于水；是一種很弱的酸，不能使指示劑變色。二、硅酸(H2SiO3

)硅酸鈉水溶液久置在空氣中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？硅酸鈉水溶液久置在空氣中會(huì)出現(xiàn)白色渾濁。因?yàn)榘l(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3

+

H2O

+

CO2

==

Na2CO3

+

H2SiO3↓SiO32-

+

H2O

+

CO2==

CO32-

+

H2SiO3↓常溫下，Na2SiO3

+H2O+CO2

==Na2CO3

+H2SiO3↓，說(shuō)明H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3

；在高高溫溫下，Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑說(shuō)明H2SiO3酸性強(qiáng)于H2CO3??????????????CO2通入下列各溶液中，無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生的是（

A

）A、氯化鈣溶液B、澄清石灰水C、硅酸鈉溶液合作討論：①弱酸性。只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)H2SiO3

+

2NaOH

==

Na2SiO3

+

2H2O（2）不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解?