无机非金属材料的主角——硅学案(第1课时).doc

必修1第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一课时）

一、学习目标:
1.了解SiO2的结构，掌握二氧化硅的化学性质；
2.掌握硅酸的性质及用途。
二、学习重难点：二氧化硅和硅酸的性质
三、学习过程
1．画出碳和硅的原子结构示意图：

两元素的共性：
2常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有，硅以什么形式存在的？

（一）二氧化硅（SiO2）
1.存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的 ；其存在形态有 和 　　 两大类，统称 。石英晶体是结晶的 ，石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称为 ，沙子中含有小粒的 晶体。
　2.结构： SiO2晶体的基本结构单元呈 ，每个Si原子周围结合 个O，每个O原子跟 个Si相结合，Si与O原子按 的比例组成 的晶体。
3.用途：(1)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的 材料。(2) 是现代光学和光纤制品的基本原料（可制作实验室使用的石英坩埚、信息高速公路的骨架——石英光导纤维等）。(3) 和 制作饰物和工艺品。
4.物理性质：SiO2 溶于水，熔点 ，硬度 。
　5.化学性质
　 (1)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：
。玻璃中含SiO2，所以可以用 来雕刻玻璃，氢氟酸必须用 瓶盛装。
(2)具有 性氧化物的通性：对比CO2的性质填写SiO2的一些重要性质

二氧化碳
二氧化硅
状态

物理性质

化
学
性
质
与水反应

与碱反应

与碱性氧化物反应

与酸反应

用 途

讨论：盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：
。
（二）硅酸
【实验探究】实验4—1
实验操作
实验现象
结论

滴加酚酞试液后溶液呈
色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有
生成。

Na2SiO3溶液呈 性，反应生成了 。化学方程式：

1.硅酸的性质
(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3 (填“﹥”“﹤”)H2CO3。（如何证明？）
(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解为二氧化硅和水： 。
(3)硅酸在水中的溶解度 。
2.硅酸的制备
（1）因SiO2不溶于水也不与水反应，所以不能直接用SiO 2与水反应制备硅酸。
（2）硅酸可通过 制得，所生成的H2SiO3易聚合形成胶体溶液——硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成 　　　　 ；硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为 ，吸附水分能力强，常用作 　　　　　　　 ，也用作　　　　　的载体。
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式： 　 ；
Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式： 　　 ；
【学习效果检测】
1.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸纳溶液
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）
A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液
3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（ ）
A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
5.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）
A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
6.A是一种天然透明晶体，B是一种常见的无色无味的气体，可使澄清石灰水变浑浊。A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶状沉淀E，E加热后重新生成A。
（1）写出化学式A 、B 、C 、D 、E 。
（2）写出有关反应的化学方程式。