高中化學(xué) 4.1 《二氧化硅和硅酸》第1課時(shí)　 新人教必修1

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅第1課時(shí)二氧化硅和硅酸非金屬及其化合物..2009年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院宣布2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予華人科學(xué)家高錕和另兩名美國(guó)科學(xué)家。每年12月10日是瑞典科學(xué)家諾貝爾的逝世紀(jì)念日，諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮都在這一天舉行。2009年12月10日，高錕親自出席頒獎(jiǎng)儀式，從卡爾十六世國(guó)王手中接過(guò)這一殊榮。高錕于43年前開(kāi)始主持發(fā)明光導(dǎo)纖維，人們尊稱他為“光纖之父”。光纖的主要成分是什么？它有什么性質(zhì)？..1．了解SiO2的結(jié)構(gòu)；掌握SiO2的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；了解SiO2的用途。2．掌握H2SiO3的制備和性質(zhì)；了解硅膠的主要成分和用途。..

二氧化硅.

答案：13%結(jié)晶形無(wú)定形不無(wú)色大高1∶2立體網(wǎng)狀

Na2SiO3＋H2O

CaSiO3不不能4HF

SiF4↑＋2H2O光導(dǎo)纖維.綜合拓展一、CO2和SiO2的比較CO2SiO2構(gòu)成CO2分子硅原子、氧原子無(wú)SiO2分子不同點(diǎn)熔、沸點(diǎn)低高狀態(tài)氣體固體與水反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3不反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)只與氧氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O.CO2SiO2相同點(diǎn)與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaOCaCO3CaO＋SiO2CaSiO3與堿反應(yīng)CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2OSiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O氧化性CO2＋C2COSiO2＋2CSi＋2CO↑與鹽反應(yīng)Na2SiO3＋CO2＋H2O

Na2CO3＋H2SiO3↓Ca(ClO)2＋CO2＋H2O

CaCO3↓＋2HClOSiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑.嘗試應(yīng)用1．關(guān)于二氧化硅，下列敘述不正確的是(

)A．水晶的成分是二氧化硅B．二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大差別C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反應(yīng)成酸D．二氧化硅是一種酸性氧化物，它不跟任何酸起反應(yīng)解析：SiO2能與HF反應(yīng)。答案：D.2．下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是(

)A．石英B．水晶C．金剛砂D．瑪瑙解析：金剛砂的主要成分是碳化硅，其他三項(xiàng)的主要成分都是二氧化硅。答案：C.

硅酸答案：白難碳酸SiO2＋H2O

H2SiO3↓＋2NaCl

H2SiO3↓＋Na2CO3.答案：SiO2脫水干燥催化.綜合拓展二、H2CO3和H2SiO3的比較H2CO3H2SiO3酸性均為弱酸，且酸性：H2CO3＞H2SiO3水溶性能溶于水難溶于水穩(wěn)定性常溫下易分解生成CO2和H2O受熱易分解H2SiO3SiO2＋H2O轉(zhuǎn)化關(guān)系Na2SiO3＋CO2＋H2O

Na2CO3＋H2SiO3↓.嘗試應(yīng)用3．二氧化碳通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是(

)A．氯化鈣溶液B．石灰水C．飽和碳酸鈉溶液D．硅酸鈉溶液解析：CO2與CaCl2不反應(yīng)，CO2與Ca(OH)2生成CaCO3，與飽和Na2CO3溶液生成NaHCO3晶體而析出，與Na2SiO3反應(yīng)生成H2SiO3沉淀。答案：A..

下列說(shuō)法中，正確的是(

)A．SiO2溶于水顯酸性B．CO2通入水玻璃可以得到白色沉淀C．由Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：SiO2不溶于水，也不與H2O反應(yīng)，所以水溶液不顯酸性。H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，所以B項(xiàng)的反應(yīng)可以發(fā)生。Na2CO3與SiO2的反應(yīng)之所以能發(fā)生是因?yàn)椋悍磻?yīng)是在高溫?zé)o水條件下進(jìn)行的，反應(yīng)后生成的CO2脫離反應(yīng)體系。SiO2雖為酸性氧化物，但是它可與氫氟酸反應(yīng)。答案：B一、SiO2和CO2結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的區(qū)別.變式應(yīng)用1．下列關(guān)于SiO2和CO2的說(shuō)法中，正確的是(

)A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的解析：雖然SiO2是H2SiO3的酸酐，但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2卻不能溶于水生成H2SiO3，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2是由CO2分子構(gòu)成的，而SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，不存在分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A.二、HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱的比較

某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請(qǐng)據(jù)此回答：

(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑為_(kāi)___________________________________________。

(2)裝置B所盛試劑是________，其作用是__________________。

(3)裝置C所盛試劑是________，C中反應(yīng)的離子方程式是_______________________________.解析：可先制備CO2再制取H2SiO3，根據(jù)原理選擇試劑藥品。注意裝置B的作用是除去鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體，否則對(duì)裝置C證明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸的酸性形成干擾。答案：(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液除去鹽酸中揮發(fā)出的HCl氣體(3)Na2SiO3溶液＋CO2＋H2OH2SiO3＋名師點(diǎn)睛：兩種酸的酸性強(qiáng)弱的判斷方法：強(qiáng)(或較強(qiáng))酸＋弱酸鹽→弱(較弱)酸＋強(qiáng)酸鹽。.變式應(yīng)用2．能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)是(

)A．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2不溶于水B．高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑C．碳酸比硅酸受熱易分解D．將CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色膠狀沉淀生成解析：D項(xiàng)反應(yīng)為Na2SiO3＋H2O＋CO2H2SiO3↓＋Na2CO3，強(qiáng)酸制弱酸原理。答案：D..水平測(cè)試1．下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的化合物是(

)A．二氧化硅B．氧氣C．二氧化碳D．金剛石解析：CO2、O2的晶體是由分子構(gòu)成的，SiO2是由Si、O原子直接構(gòu)成的晶體。金剛石是由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)。答案：A.能力提升7．和空氣接觸可發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)組合是(

)①Na②Na2SiO3溶液③Na2