1、第四章 非金属及其化合物第1节 无机非金属材料的主角硅 （第1课时）本节课以生活中的硅制产品微课导入，让学生了解生活中常见的硅制品，感受到化学与生活息息相关。应用初中知识-硅在自然界中的分布及含量，总结出自然界中硅主要是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。二氧化硅的学习，由二氧化硅在自然界的存在形式入手，并采用结构、用途、性质的顺序展开，学习二氧化硅的性质是采用类比、对比的方式学习(与二氧化碳)。对学生进行学法的指导。硅酸性质的学习是从实验4-1引入，重点介绍硅酸的制备方法。硅是无机非金属材料的主角。为了突出二氧化硅在生活中的广泛应用，采用水晶、玛瑙、硅胶等彩色图片，产生视觉冲击；玻璃雕刻工艺的展示
2、，开拓学生科学视野，培养学习化学的兴趣。本课设计了针对性习题，与本节的知识紧密相连，让学生不仅学到知识而且培养了应用知识的技能。最后采用绘制转换关系图的方式帮助学生构建知识网络。1、掌握二氧化硅和硅酸的性质。2、了解二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。1、硅在地壳中的含量是多少？2、硅在自然界中的分布情况？3、硅在自然界中的存在形式是什么？硅的含量和分布硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。2 8 4 2 4+14+6Si C硅与碳原子的结构示意图的异同点？1、硅与碳的原子结构相似，最外层均有4个电子
3、2、硅与碳既不易失去电子，也不易得到电子；主要形成四价化合物(显+4价)硅元素以什么形态存在于自然界？并与碳原子作比较。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的(与碳不同)没有游离态，只有化合态-二氧化硅、硅酸盐主要存在形式主要化合价原子结构示意图 硅 碳 1、硅在地壳中的含量仅次于 ，为26.3%。在自然界中它总是与化合，是一种亲元素 氧化物 硅酸盐，无游离态石灰岩 碳酸盐 碳的氧化物，有游离态+4+2 +4+14284+624氧氧氧2、硅、碳元素的比较一、二氧化硅、硅酸1、二氧化硅(SiO2)(1)存在形态 地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石。硅石(12%)结晶形：石英无定形：硅藻
4、土水晶(无色透明)玛瑙(有彩色环带状或层状)水晶玛瑙硅藻土玛瑙水晶(2)结构SiO立体网状结构二氧化硅中Si 与O个数比为1:2，用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式。(3)SiO2 的应用石英研钵光导纤维坩埚光学纤维胃镜 根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2这些性质是由什么决定的？物理性质:_化学稳定性:_硬度大、熔点高、难溶于水很稳定，常温下化学性质很不活泼(4)物理性质为什么二氧化硅和二氧化碳物理性质有这么大的差别？是结构上的不同从物质分类角度来看，二氧化硅和二氧化碳都属于酸
5、性氧化物，请你预测二氧化硅的可能具有的化学性质？（5）SiO2化学性质性质稳定,不活泼具有酸性氧化物的通性_ _ 高温SiO2CaO CaSiO3 SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O 与碱性氧化物反应生成盐 与强碱反应生成盐和水难溶于水，不与水反应1、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起(不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。)2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？特性与氢氟酸(HF)反应 SiO2 4HF=SiF4 2H
6、2O 用途：雕刻玻璃不可用玻璃来盛氢氟酸；而用塑料瓶玻璃雕刻玻璃雕刻步骤1 在玻璃表面涂上一层石蜡 玻璃雕刻步骤2 在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸玻璃雕刻步骤3 洗掉酸并去掉石蜡 某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确?错误。两性氧化物与酸、碱反应生成盐和水总 结SiO2CO2所属类型物理性质化学性质用 途CO2+2NaOH=Na2CO3+2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+2O酸性氧化物酸性氧化物CO2+H2O=H2CO3 不反应 与水反应与碱反应与碱性氧 化物反应CO2+Na2O Na2CO3高温熔、沸点低 微溶于水熔点高，
7、硬度大；不溶于水与酸反应能与氢氟酸反应SiO2 4HF=SiF4 2H2O人工降雨，灭火等光导纤维，石英坩埚等高温SiO2CaO CaSiO3 1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬B2.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B A2、硅酸(H2SiO3)H2SiO3是一种很弱的酸(酸性比H2CO3还弱)，是一种不溶性酸，是一种白色固体，它是Si
8、O2的对应水化物。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。CO2H2OH2CO3，但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3，那如何制备H2SiO3呢？由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。【实验4-1】现象结论反应式滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClNa2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl1、硅酸的制备 强酸制弱酸原理（酸性：HCl H2SiO3）SiO32-+2H+=H2SiO3 离子方程式：把稀硫酸加入到Na2
9、SiO3溶液中，会有什么现象？滴入硫酸有硅酸凝胶产生分析以上制取原理若将CO2通入 Na2SiO3溶液中有何现象?(温馨提示:碳酸的酸性强于硅酸的酸性)Na2SiO3 +H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3 有白色胶状沉淀产生SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3Na2SiO3溶液要密封保存。2、物理性质:白色，胶状，不溶于水的物质 4、用途:可作干燥剂和催化剂的载体3、化学性质 酸性比碳酸弱(2)不稳定性：H2SiO3 =SiO2 +2H2O(1)与强碱溶液反应：H2SiO3 +2NaOH=Na2SiO3+2H2O唯一一种难溶性的无机酸4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的
10、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BHFSiF4 SiO2Na2SiO3H2SiO3NaOHHClCaOCaSiO3试剂 二氧化硅 氢氧化钠溶液 氢氟酸 浓硫酸 试剂瓶 细口磨口塞 广口瓶 细口塑料瓶 细口橡皮塞1、实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。2、下列说法正确的是（）ASiO2溶于水显酸性 BCO2通入水玻璃(硅酸钠的水溶液）可得硅酸 CSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 DSiO2晶体中不存在单个SiO2分子 B D3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是(）A、烧碱 B、纯碱 C、氢氟酸 D、盐酸 C4、如何以SiO2为主要原料制取硅酸?SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2ONa2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaClSiO2H2SiO3Na2SiO3