人教版高中化學(xué)必修1-4.1《二氧化硅和硅酸》教學(xué)課件

1、第1節(jié)：無機(jī)非金屬材料的主角硅第1課時(shí):二氧化硅和硅酸上一頁下一頁學(xué)習(xí)目標(biāo)一.了解硅的存在形態(tài)和二氧化硅的結(jié)構(gòu)；二.掌握SiO2的性質(zhì)，了解并會(huì)制備硅酸；三.通過硅膠、光纖、芯片等硅材料的發(fā)展歷史，體會(huì)硅材料的崛起和廣泛用途。上一頁下一頁新課導(dǎo)入上一頁下一頁新課導(dǎo)入硅的廣泛存在上一頁下一頁新知講解上一頁下一頁新知講解硅和碳的原子結(jié)構(gòu)碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素SiC硅是一種親氧元素,在自然界中它總是與氧相互化合的(與碳不同)上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）1、二氧化硅的存在天然SiO2 結(jié)晶形（石英）無定形（硅藻土）純凈的SiO2晶體叫做水晶具有彩色環(huán)帶

2、狀或?qū)訝畹慕鞋旇弦豁撓乱豁撔轮v解一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的結(jié)構(gòu)SiO上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）2、二氧化硅的結(jié)構(gòu)SiOSiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此性質(zhì)很穩(wěn)定。上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）3、二氧化硅的物理性質(zhì)物質(zhì)SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點(diǎn)-56.6 沸點(diǎn)-78.5 溶解性1：1硬度固體16102230不溶大堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水，不導(dǎo)電。純凈的二氧化硅晶體無色透明。上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物a.與堿反應(yīng)：SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2Ob.與堿性氧化物反應(yīng)：S

3、iO2CaO = =CaSiO3高溫思考：為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)高溫下與碳單質(zhì)反應(yīng)：SiO2+2C=Si+2CO高溫高溫弱氧化性工業(yè)上用此反應(yīng)制備粗硅上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)SiO2Si價(jià)值價(jià)值5 5元的沙子元的沙子價(jià)值價(jià)值50005000元的芯片元的芯片用戶沙灘點(diǎn)沙成金點(diǎn)沙成金上一頁下一頁新知講解一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)特性：SiO2+4HF=SiF4 +2H2O2.為什么HF溶液不能用玻璃瓶存放?1. SiO2是不是兩性氧化物?能與

4、氫氟酸反應(yīng)思考：上一頁下一頁一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)雕刻巧匠氫氟酸 玻璃光滑堅(jiān)硬，用什么刀子能雕刻出這些花紋圖案和刻度呢？當(dāng)然用普通刀子是不能完成這一工藝的。說來有趣，找到能夠在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”，還是從發(fā)現(xiàn)一種會(huì)“啃”玻璃的化學(xué)物質(zhì)開始的。上一頁下一頁一、二氧化硅（SiO2）4、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)高溫下與碳酸鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3=Na2SiO3 +CO2高溫SiO2+CaCO3=CaSiO3 +CO2高溫工業(yè)上制玻璃的反應(yīng)原理上一頁下一頁一、二氧化硅（SiO2）5、二氧化硅的用途二氧化硅二氧化硅石英玻璃石英玻璃水晶瑪瑙水晶瑪瑙石英手表石英手表石英鐘石

5、英鐘高級(jí)工藝品高級(jí)工藝品眼鏡眼鏡精密儀器軸承精密儀器軸承光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維上一頁下一頁一、二氧化硅（SiO2）5、二氧化硅的用途飾物飾物現(xiàn)代通信光導(dǎo)纖維現(xiàn)代通信光導(dǎo)纖維光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡石英坩堝石英坩堝上一頁下一頁二、硅酸（H2SiO3）思考與交流如何制得硅酸？能用SiO2與水反應(yīng)制得嗎？由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應(yīng)制得的。上一頁下一頁二、硅酸（H2SiO3）1、硅酸的制備實(shí)驗(yàn)4-1現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式溶液呈紅色,加入鹽酸溶液紅色變淺并接近消失時(shí)，有白色膠狀物質(zhì)生成.硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應(yīng)制得的。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2N

6、aCl若改變操作順序或鹽酸過量，則會(huì)生成硅酸沉淀老師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察現(xiàn)象，完成下表上一頁下一頁二、硅酸（H2SiO3）思考與交流思考：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明硅酸的酸性比碳酸弱？向Na2SiO3溶液里通入少量CO2氣體。Na2SiO3+ CO2 +H2O=H2SiO3+Na2CO3若通入CO2氣體過量:Na2SiO3+ 2CO2 +2H2O=H2SiO3+2NaHCO3上一頁下一頁二、硅酸（H2SiO3）2、硅酸的化學(xué)性質(zhì)H2SiO3 = SiO2 + H2O硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：2NaOH+H2SiO3 = Na2SiO3+ 2H2O硅酸與堿溶液反應(yīng)：上一頁下一頁二、硅酸（H2SiO3）硅膠多孔，吸水能力強(qiáng)，常用作干燥劑上一頁下一頁課堂小結(jié)二氧化硅和硅酸二氧化硅硅酸存在形態(tài)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)用途制備物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)上一頁下一頁課堂練習(xí)1. 氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣；濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有（ ） A B全部 C DD上一頁下一頁課堂練習(xí)2.實(shí)驗(yàn)室保存試劑的方法正確的是（ ）A. 氫氟酸存放在帶橡膠塞的棕色玻璃瓶中B. 氫氧化鈉溶液存放在配有磨口玻璃塞的的棕色玻璃瓶中C. 氫氧化鈉溶液存放在帶橡膠塞的細(xì)口玻璃瓶中D. 氫氧化鈉固體盛放在帶橡膠塞的細(xì)口玻璃瓶中C上一頁下一頁3. 下列關(guān)于硅酸