高中一年级化学公开课优质课件精选------无机非金属材料的主角硅.ppt
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1、地球生物生存的根基地球生物生存的根基空气、水、阳光、空气、水、阳光、 硅酸盐硅酸盐1.了解二氧化硅及硅酸的性质与应用2.认识物质间既有相似性又有各自的特性重点:二氧化硅的性质和硅酸的制备难点:二氧化硅的结构学习目标:C、Si 的原子结构示意图。的原子结构示意图。+14+6CSil碳、硅原子既碳、硅原子既不易失去又不易得到电子不易失去又不易得到电子,主要形成,主要形成四价四价的化合物。的化合物。l非金属性:非金属性:C SiC Si硅元素在地壳中的含量为硅元素在地壳中的含量为26.3%26.3%,仅次于,仅次于氧氧。硅是一种。硅是一种亲氧元素亲氧元素, ,在自然界没有游离态,在自然界没有游离态,
2、只有化合态只有化合态主要主要以熔点很高的氧化物(二氧化硅)和硅酸盐的形式存在。以熔点很高的氧化物(二氧化硅)和硅酸盐的形式存在。硅的硅的氧化物及硅酸盐氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的和土壤,约占地壳质量的90%90%以上。以上。结晶形(石英晶体)结晶形(石英晶体)无定形无定形硅藻土硅藻土水晶水晶玛瑙玛瑙一、一、 二氧化硅二氧化硅( SiOSiO2 2 )1 1、存在、存在: :硅石硅石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分是自然界中沙子、石英的主要成分。结结晶的晶的二氧化硅二
3、氧化硅叫石英叫石英;天然天然二氧化硅二氧化硅叫硅石叫硅石。二氧化硅中没有单个分子,用二氧化硅中没有单个分子,用SiOSiO2 2来表示二氧化硅的组来表示二氧化硅的组成成, , 表示表示SiSi与与O O的原子的原子个数比个数比为为1:21:2, ,所以所以不是分子式而不是分子式而是化学式。是化学式。SiOSiO4 4 四面体结构四面体结构立体网状结构决定了立体网状结构决定了SiOSiO2 2具有优具有优良的物理性质良的物理性质一、二氧化硅一、二氧化硅2. 结构结构SiOSiO2 2的晶体结构图的晶体结构图 每每1个个Si原子周围原子周围结合结合4个个O原子,原子,Si在中心在中心,O在四个顶在
4、四个顶角。角。同时每同时每1个个O原原子周围结合子周围结合2个个Si原原子相结合。子相结合。 一、二氧化硅一、二氧化硅用途:用途:以以SiOSiO2 2为主要成分的沙子是基本的建筑材料为主要成分的沙子是基本的建筑材料纯净的纯净的SiOSiO2 2是现代光学及光纤制品的基本原料是现代光学及光纤制品的基本原料石英和玛瑙制作饰物和工艺品石英和玛瑙制作饰物和工艺品物理性质物理性质:_化学稳定性化学稳定性:_通常条件下,很稳定通常条件下,很稳定熔点高、硬度大、难溶于水熔点高、硬度大、难溶于水1.玻璃中含有玻璃中含有SiO2,从物质,从物质组成和性质角度来分类,组成和性质角度来分类, SiO2属于哪类物质
5、?属于哪类物质?2. SiO2可能具有哪些化学性质?可能具有哪些化学性质?3 3、二氧化硅的化学性质(、二氧化硅的化学性质(通常很不活泼通常很不活泼)具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性(1)与强碱反应生成盐和水)与强碱反应生成盐和水 SiO SiO2 2 2NaOH =2NaOH =NaNa2 2SiOSiO3 3 HH2 2OO 硅酸钠硅酸钠硅酸钠硅酸钠(2)与碱性氧化物反应生成盐)与碱性氧化物反应生成盐(有粘性,其溶液俗称水玻璃有粘性,其溶液俗称水玻璃)高温高温高温高温SiOSiO2 2 CaO CaO CaSiOCaSiO3 3SiO2 + 2OH =SiO3 2-+ H2O(2)
6、难溶于水,不与水反应)难溶于水,不与水反应4HF+SiO2=SiF4+2H2O (3) SiO2的的特性特性 与氢氟酸(与氢氟酸(HF)反应)反应 * *用途:雕刻玻璃用途:雕刻玻璃用途:雕刻玻璃用途:雕刻玻璃1.为什么在实验室中盛放为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?玻璃塞? 防止玻璃中的防止玻璃中的防止玻璃中的防止玻璃中的SiOSiO2与与与与NaOHNaOH溶液反应生成粘溶液反应生成粘溶液反应生成粘溶液反应生成粘稠的稠的稠的稠的NaNa2SiOSiO3 3,使瓶塞和瓶口粘在一起。,使瓶塞和瓶口粘在一起。,使瓶塞和瓶口粘在一起。,使瓶塞
7、和瓶口粘在一起。2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?HFHF能腐蚀玻璃,因此盛装氢氟酸不能用能腐蚀玻璃,因此盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。3.某同学根据某同学根据SiO2既可与碱反应既可与碱反应,也能与也能与氢氢氟酸反应氟酸反应,推断推断SiO2为两性氧化物,是否正为两性氧化物,是否正确确?物质物质CO2SiO2物理性质物理性质无色无味气体、熔沸无色无味气体、熔沸点低、微溶于水点低、微溶于水 固体、熔沸点高、不溶固体、熔沸点高、不溶于水于水 化化学学性性质质与水与水反应反应与酸与酸反应反应与碱与碱反应反应与碱与碱性氧性氧化物
8、化物反应反应CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O SiO2+4HF = SiF4+2H2O SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O CO2+ Na2O=Na2CO3 SiO2+ CaO CaSiO3 CO2+H2O H2CO3 二氧化碳与二氧化硅比较二氧化碳与二氧化硅比较酸性氧化物酸性氧化物思考:思考: ,但是,但是SiO2不不能与水直接化合成能与水直接化合成H2SiO3。那怎样制备那怎样制备H2SiO3呢?呢? 硅酸是一种怎样的物质呢硅酸是一种怎样的物质呢?CO2+H2O H2CO3 现象现象 结论结论 反应式反应式 滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色 硅酸难溶于水
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