高一化學(xué)人教版必修一課件：第4章 非金屬及其化合物 第1節(jié) 第1課時

第1課時二氧化硅和硅酸第四章第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅內(nèi)容索引一二氧化硅二硅酸當(dāng)堂檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸鹽產(chǎn)品的組成和重要用途。2.了解二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。3.了解硅酸的制備、性質(zhì)和應(yīng)用。一二氧化硅導(dǎo)學(xué)探究1.硅元素在地殼中的含量是26.3%，僅次于氧。硅元素在自然界中主要以

的形式存在，原因是

。2.硅的氧化物為二氧化硅，俗名為

，天然二氧化硅分為

(如方石類、水晶等)和

(如硅藻土)。根據(jù)日常生活中的實(shí)例描述二氧化硅的物理性質(zhì)：

。答案氧化物及硅酸鹽硅是一種親氧元素硅石結(jié)晶形無定形堅(jiān)硬固體、不溶于水、熔點(diǎn)高3.列表比較二氧化碳和二氧化硅的性質(zhì)。

CO2SiO2物理性質(zhì)

與堿性氧化物反應(yīng)CaO＋CO2===CaCO3CaO＋SiO2 CaSiO3與堿液反應(yīng)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O氣體，熔、沸點(diǎn)低，易溶于水固體，熔、沸點(diǎn)高，硬度大，不溶于水答案與H2O反應(yīng)CO2＋H2O

H2CO3

與酸反應(yīng)

只與HF反應(yīng)：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O相同點(diǎn)都是酸性氧化物(酸酐)，與堿反應(yīng)生成鹽和水不反應(yīng)不與水反應(yīng)答案二氧化硅的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)差異較大的原因是

。二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)如圖：歸納總結(jié)物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)不同答案二氧化硅晶體是由Si原子和O原子按

的比例所組成的

結(jié)構(gòu)的晶體。(2)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)有

。1∶2立體網(wǎng)狀

穩(wěn)定性強(qiáng)，與水、一般酸不反應(yīng)，能與氫氟酸反應(yīng)，能與堿、堿性氧化物反應(yīng)答案活學(xué)活用121.下列敘述中，正確的是(

)A.自然界中存在大量的單質(zhì)硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活潑，能跟酸或堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.自然界中硅元素都存在于石英中解析答案12解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合態(tài)形式存在，A項(xiàng)錯誤；硅元素是親氧元素，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，D項(xiàng)錯誤；二氧化硅的性質(zhì)穩(wěn)定，C項(xiàng)錯誤。答案

B12返回2.由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3組成的混合粉末。現(xiàn)取兩份該混合粉末試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)將一份混合粉末溶于過量的鹽酸，得到沉淀X和濾液Y，沉淀X為______，濾液Y中含有的陽離子主要是_______________________，向?yàn)V液Y中加入過量NaOH溶液，得到的沉淀是____________________。(2)將另一份混合粉末溶于過量NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。SiO2Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋Mg(OH)2、Fe(OH)3答案二硅酸導(dǎo)學(xué)探究1.硅酸的制備：按表中實(shí)驗(yàn)操作要求完成實(shí)驗(yàn)，并將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及有關(guān)結(jié)論填入表中：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

溶液變?yōu)榧t色Na2SiO3溶液呈堿性答案

溶液由紅色變?yōu)闊o色，有白色膠狀沉淀物生成有白色膠狀沉淀物生成硅酸為不溶于水的白色固體硅酸的酸性比碳酸弱答案相關(guān)視頻2.寫出上述實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng)：

。(2)將CO2通入Na2SiO3溶液中：

。Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaClNa2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3答案硅酸的性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)室制取硅酸的方法是可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)。(2)硅酸的性質(zhì)：①具有酸性，酸性比碳酸弱；②受熱易分解。(3)硅酸濃度小時可形成硅酸溶膠，濃度大時可形成硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到硅膠(或硅酸干凝膠)，具有較強(qiáng)的吸水性，常用作干燥劑及催化劑載體。歸納總結(jié)活學(xué)活用343.在既能溶解Al(OH)3又能溶解SiO2的無色溶液中，能大量共存的是(

)解析答案解析符合題干要求的應(yīng)是強(qiáng)堿性且無色的溶液，Al3＋、HCO能與堿反應(yīng)，F(xiàn)e2＋有色且可與堿反應(yīng)。B-3344.下列反應(yīng)不能一步完成的是(

)A.SiO2―→Na2SiO3 B.SiO2―→H2SiO3C.SiO2―→CaSiO3 D.H2SiO3―→SiO2解析二氧化硅可與氫氧化鈉直接反應(yīng)生成硅酸鈉；氧化鈣可與二氧化硅在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈣；硅酸可直接加熱分解生成二氧化硅，故只有B符合題意。B返回解析答案當(dāng)堂檢測12431.華裔科學(xué)家高錕因“在光學(xué)通信領(lǐng)域光在光導(dǎo)纖維中傳輸?shù)难芯糠矫嫠〉玫拈_創(chuàng)性成就”獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。光導(dǎo)纖維的主要成分是(

)A.Si

B.SiO2

C.Na2SiO3

D.SiCl4解析答案B5解析光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO2。612432.下列說法正確的是(

)A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)B.二氧化硅分子由1個硅原子和2個氧原子構(gòu)成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)，且硅酸不溶于水D.CO2與SiO2均具有氧化性，可作氧化劑5解析SiO2可以跟氫氟酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O，A不正確；二氧化硅中不存在SiO2分子，B項(xiàng)不正確；硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C不正確。D解析答案612433.能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是(

)A.CO2是氣體，SiO2是固體B.二氧化硅的熔點(diǎn)比二氧化碳高C.根據(jù)反應(yīng)SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑，可推知硅酸的酸性比碳

酸的酸性強(qiáng)D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中析出硅酸沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形

成硅酸溶膠5解析答案61243解析酸性強(qiáng)弱與這種酸的氧化物的狀態(tài)和物理性質(zhì)無關(guān)，A、B均不正確；C項(xiàng)反應(yīng)只有在高溫條件下才能進(jìn)行，由于CO2是氣體，生成后脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)；D項(xiàng)屬于較強(qiáng)的酸制取較弱的酸，能夠證明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性。答案D5612434.下列溶液中①碳酸鈉溶液、②氫氟酸、③氫氧化鈉溶液、④氯化鈉溶液，可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(

)A.①③

B.②④

C.②③

D.①④5A解析①、③項(xiàng)中溶液呈堿性，不能與光滑的玻璃反應(yīng)，但能與磨口玻璃裸露的SiO2反應(yīng)，生成的硅酸鈉溶液是一種礦物膠，具有良好的黏結(jié)性，易使瓶塞與瓶壁粘在一起而難以開啟。氫氟酸能腐蝕玻璃，不能用玻璃試劑瓶盛放。解析答案612435.右圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是(

)5解析SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3＞H2SiO3；圖中有的轉(zhuǎn)化反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。C解析答案6A.SiO2屬于兩性氧化物B.酸性：H2SiO3＞H2CO3C.硅膠吸水后可重復(fù)再生D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是

氧化還原反應(yīng)6.硅膠和石英的主要成分都是SiO2，前者是結(jié)構(gòu)疏松的SiO2，后者是結(jié)構(gòu)致密的SiO2。二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)歷以下三步，試寫出每步反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出離子方程式)。124356(1)用NaOH(aq)溶解石英：__________________________________。解析石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，與堿反應(yīng)生成鹽和水：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。解析答案(2)過濾，向?yàn)V液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：______________________。解析過濾，除去石英中的雜質(zhì)，得濾液為Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3與鹽酸發(fā)生復(fù)