第四章第一节 无机非金属材料的主角——硅
第一课时 二氧化硅和硅酸
编写人：李书艳 审核人：李秀芹
【学习目标定位】
1.了解硅在自然界中的含量、存在、用途
2. 知道二氧化硅是硅的重要化合物以及两种天然形态的二氧化硅。能正确描述二氧化硅的结构特点。
3. 知道二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、碱和碳的反应。 4.知道硅酸的性质(弱酸性、水溶性、硅胶的吸水性)和制备方法。 【学习重点】 二氧化硅和硅酸的性质
【课前活动】自主学习教材 独立思考问题 1．根据所学知识，分析回答下列问题：
(1)碳的原子结构示意图为____________________，硅的原子结构示意图为 ______________________。
(2)碳原子和硅原子结构上的相同点是________________________________，不同点是 ________________________。
(3)碳原子和硅原子在性质上相似主要表现在
________________________________________________________________。 2．以CO2为例，用化学方程式表示酸性氧化物的通性：
(1)与水反应：__________________________________________________ (2)与碱反应：__________________________________________________
(3)与碱性氧化物反应：__________ _ 3．硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于____。硅元素在自然界中主要以________________的形式存在，原因是______ __________。 【学习过程】合作探究重点 互动撞击思维 一、二氧化硅
1．硅的氧化物为二氧化硅，俗名为________，天然二氧化硅分为________(如方石类、水晶等)和________(如硅藻土)。根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：________________________________。 2.二氧化硅的结构（右图）
Si周围有 个O，O周围有 个Si 。Si与O按 的 比例组成的 状原子晶体。
3：物理性质 SiO2 溶于水，熔点 ，硬度 。 4：化学性质
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汤阴县第一中学北校区校本教材——化学必修1
问题1：为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（Na2SiO3 有粘性） 。
问题2：二氧化硅的类别为酸性氧化物，分析判断二氧化硅的化学性质有哪些？并列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。
二氧化碳 二氧化硅 物理性质 与水反应 化 学 性 质 与NaOH反应 与CaO反应 与酸反应 弱氧化性 相同点 [归纳总结] (1)二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是
_____________________________ _______。
(2)二氧化硅的化学性质有________________ ______。 [迁移应用]
1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的 2．下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是( )
①硅酸钠溶液 ②氢氟酸 ③氢氧化钠溶液 ④氯化钠溶液 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 3、熔融烧碱应选用的器皿是（ ）
A．铁制坩埚 B．普通玻璃坩埚 C．石英坩埚 D．陶瓷坩埚
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4．试将SiO2制品的用途与其体现的性质连线。
5、检验石灰中含有碳酸钙和二氧化硅的方法是：取少许试样，加入过量的 ，有 产生，说明石灰中含有 。充分振荡后过滤，有滤渣存在说明含有 。
二、硅酸 1：硅酸的性质
硅酸在水中的溶解度 ，酸性 H2CO3。 2：硅酸的制备
依据课本Ｐ76实验4—1，结合下表完成实验。 实验步骤 在试管中加入2ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接近消失时停止。 硅酸的制备原理：
可溶性硅酸盐＋酸：如Na2SiO3 + HCl= Na2SiO3 + CO2 + H2O= [思考] 用二氧化硅和水行吗？ [归纳总结]
(1)实验室制取硅酸的方法是________________________________________。 (2)硅酸的性质：________________________________________________。 (3)硅酸浓度小时可形成____________，浓度大时可形成____________。硅酸凝胶经干燥脱水得到________________________，具有较强的____________，常用作________________载体。 [迁移应用]
6．在既能溶解Al(OH)3又能溶解SiO2的无色溶液中，能大量共存的是( )
－＋＋－2－
A．Na＋、Al3＋、NO－3、Cl B．K、Na、Cl、SiO3
实验现象 溶液颜色由无色变 成 色 溶液颜色由 逐渐变 色，最后出现 结论和解释 Na2SiO3溶液呈
性 化学方程式： 酸性强弱： 盐酸 硅酸 3
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2－、Cl－ D．Na＋、HCO－、K＋、NO－ C．Fe2＋、K＋、SO433
7．下列反应不能一步完成的是( )
A．SiO2―→Na2SiO3 B．SiO2―→H2SiO3 C．Na2CO3―→Na2SiO3 D．H2SiO3―→SiO2
参考答案
【课前活动】1．(1) (2)最外层上都有4个电子 电子层数不同 (3)都不易得电子，也不易失电子，主要形成四价化合物
2．(1)CO2＋H2O===H2CO3 (2)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O (3)CO2＋CaO===CaCO3 3．氧 氧化物及硅酸盐 硅是一种亲氧元素 【学习过程】
一、1、硅石 结晶形 无定形 坚硬固体、不溶于水、熔点高 2、 4 2 1:2 空间网状 3、 难 高 大
4、问题一：因为SiO2易与强碱溶液反应，生成硅酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开启。
问题二： 气体，熔、沸点低，易溶于水 固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水 CO2＋H2O===H2CO3 不与水反应 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O SiO2＋高温
2NaOH===Na2SiO3＋H2O CaO＋CO2===CaCO3 CaO＋SiO2=====CaSiO3 不反应 只与HF反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O CO2 + C==2CO SiO2 + C== Si + 2CO 都是酸性氧化物(酸酐)，与碱反应生成盐和水
[归纳总结] (1)物质晶体结构不同 (2)稳定性强，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应
[迁移应用] 1．A 2．A 3、A 4.
5、稀盐酸 气体 碳酸钙 二氧化硅
二、1、小 小于 2、红 碱 红 无 色胶状沉淀物 Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3(胶体)＋2Na2CO3 [思考] 不行，因为二氧化硅与水不发生反应
[归纳总结] (1)可溶性硅酸盐与酸反应 (2)①具有酸性，酸性比碳酸弱；②受热易分解 (3)硅酸溶胶 硅酸凝胶 硅胶(或硅酸干凝胶) 吸水性 干燥剂及催化剂 [迁移应用] 6、B 7、B
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