高一化學必修一-二氧化硅和硅酸

第一課時二氧化硅和硅酸一、自然界中的硅元素硅在地殼中的含量僅次于

，硅是一種親氧元素，硅的

和

約占地殼質(zhì)量的90%以上；硅原子最外層有

個電子，既不易失去電子，也不易得到電子，主要形成四價化合物．主要形成

價的化合物．氧化物硅酸鹽4＋4氧天然結(jié)晶水晶瑪瑙小粒二、二氧化硅1．存在形式SiO2的存在形態(tài)有_____________形和_____________形兩大類，水晶、瑪瑙的主要成分是_____________的二氧化硅

結(jié)晶結(jié)晶無定水晶瑪瑙結(jié)晶無定結(jié)晶1∶2立體網(wǎng)狀42高大不正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)硅氧比例：1：2沒有SiO2分子存在只存在硅氧原子3物理性質(zhì)

二氧化硅是

的體，

于水．2〕SiO2的四面體結(jié)構(gòu)堅硬難熔不溶

石英制品水晶制品4．化學性質(zhì)：很穩(wěn)定(1)與氫氟酸(HF)反響——HF是唯一可以與之發(fā)生反響的酸：(可以用來雕刻玻璃)．(2)SiO2作為酸性氧化物可以和、反響，但與水．①和堿反響：.②和堿性氧化物反響：.SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O強堿堿性氧化物不反響SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaOCaSiO3〔3〕弱氧化性：SiO2+2C====Si+2CO↑高溫〔4〕與鹽反響：

Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫高溫1、保存氫氧化鈉溶液的試劑瓶能使用玻璃塞嗎？為什么？提示：盛放NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，因為玻璃中含有的SiO2，可與NaOH溶液反響生成具有黏性的Na2SiO3，使瓶塞不易翻開．探討交流2、實驗室如何保存氫氟酸？提示：氫氟酸可腐蝕玻璃，故應(yīng)保存在鉛制的容器或塑料容器中5．二氧化硅的用途(1)以SiO2為主要成分的沙子是根本的建筑材料；(2)制造電子部件和光學儀器；(3)是信息公路的骨架——的主要成分；(4)用石英、瑪瑙制作的工藝制品．〔5〕實驗室中使用石英坩堝。光導(dǎo)纖維2化學性質(zhì)(1)弱酸性：向Na2SiO3溶液中通入CO2，反響的化學方程式為.結(jié)論：H2SiO3酸性比H2CO3酸性．Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓+Na2CO3弱三、硅酸1物理性質(zhì)_____________于水的白色膠狀物質(zhì)。難溶(2)不穩(wěn)定性H2SiO3受熱易分解，反響方程式為.注：硅酸只能與強堿反響，不能使酸堿指示劑變色反響方程式H2SiO3+2NaOH====Na2SiO3+2H2O2．硅酸的制備二氧化硅難溶于水，故不能與水化合制硅酸通常用可溶的硅酸鹽與酸反響制得硅酸紅色無色白色膠狀沉淀堿性Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓3．硅酸的存在及用途(1)濃度小時：形成．(2)濃度大時：形成．(3)硅膠硅酸凝膠經(jīng)枯燥脫水得到的，稱為“〞，硅膠多孔，具有強的，常用作或.硅酸溶膠硅酸凝膠硅酸干凝膠硅膠吸水性枯燥劑催化劑的載體1．自然界中的硅既有化合態(tài)，又有游離態(tài)． ()提示：錯誤，因硅有親氧性，在自然界中只有化合態(tài)，而無游離態(tài)．2．沙子、水晶、瑪瑙的主要成分都是SiO2. ()提示：正確，它們都是結(jié)晶形二氧化硅．3．盛裝純堿溶液的試劑瓶可用玻璃塞．()提示：錯誤，因純堿溶液呈堿性，故不能用玻璃塞．4．硅酸鈉溶液可使酚酞溶液變紅． ()提示：正確．5．反響：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3說明硅酸酸性弱于碳酸． ()提示：正確．自查診斷：正誤判斷一、二氧化碳與二氧化硅的比較名稱二氧化碳二氧化硅主要存在環(huán)境空氣巖石中，石英、沙子和硅藻土都含有SiO2物理性質(zhì)熔、沸點低，常溫下是氣體，微溶于水硬度大，熔點高的固體，不溶于水點撥重點攻克難點名稱二氧化碳二氧化硅化學性質(zhì)

與水反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3不反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O與NaOH反應(yīng)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O與CaO反應(yīng)CO2＋CaO===CaCO3SiO2＋CaOCaSiO3與C反應(yīng)CO2＋C2COSiO2＋2CSi＋2CO↑用途人工降雨光導(dǎo)纖維、光學儀器二氧化碳與二氧化硅性質(zhì)的不同主要是由其結(jié)構(gòu)的不同決定的，“CO2〞可稱為1個二氧化碳分子，而“SiO2〞卻不能表示1個二氧化硅分子，只能表示該晶體中硅、氧原子的個數(shù)比為1∶2.特別提醒二、硅酸的制備與弱酸性SiO2難溶于水，不能與水發(fā)生反響，在制備硅酸時應(yīng)用可溶性硅酸鹽與較強酸反響，Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓.如何用實驗同時能證明酸性：鹽酸＞碳酸＞硅酸？[例1]以下關(guān)于二氧化硅的說法中正確的選項是 ()A．二氧化硅分子由一個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成B．在二氧化硅晶體中，每個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子C．二氧化硅可用來制作枯燥劑，因二氧化硅可與水反響D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸授之以漁，舉一反三考查點一二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)B二氧化硅是酸酐(即酸性氧化物)的原因是 ()A．它溶于水得相應(yīng)的酸B．它對應(yīng)的水化物是可溶性強酸C．它與強堿溶液反響只生成鹽和水D．它是非金屬氧化物C[例2]能證明碳酸的酸性比硅酸強的事實是 ()A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸B．在高溫條件下，SiO2和Na2CO3能發(fā)生反響：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑C．SiO2熔點比CO2高D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色膠狀沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠考查點二硅酸的制備及其弱酸性D1、以下關(guān)于硅酸的表達，錯誤的選項是 ()A．硅酸是一種很弱的酸B．硅酸可由二氧化硅與水反響制得C．硅酸不穩(wěn)定，加熱脫水會生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反響制得B2、將過量的CO2分別通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③NaAlO2溶液；④飽和Na2CO3溶液；⑤Ca(OH)2.最終溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④⑤ B．②③④C．②④⑤ D．①②④B3、A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖．A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)．請?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________，它的