無機非金屬材料的主角——硅

第一課時二氧化硅和硅酸無機非金屬材料的主角——硅

第一課時二教學目標1、了解二氧化硅、硅酸的組成、用途和主要性質，知道硅酸的制備方法；

2、掌握SiO2的化學性質；3、掌握用類比的方法來學習SiO2。教學目標1、了解二氧化硅、硅酸的組成、用途和主要性質，知道硅

通過下列圖片你能總結歸納出硅元素在自然界中的存在嗎？觀察與思考通過下列圖片你能總結歸納出

1.自然界硅元素主要存在于:巖石、沙子和土壤2.地殼中的含量:排在第二位,氧的后面.

(一)硅元素在自然界中存在和含量

1.自然界硅元素主要存在于:巖石、沙子和土壤（二）硅的位置與結構

這時碳和硅的原子結構示意圖，你能歸納出硅與碳在元素周期表中的位置與結構嗎？回憶總結

CSi（二）硅的位置與結構這時碳和硅的原子結構示意硅的位置與結構SiC碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的第四主族,最外層有四個電子，既不易失去電子，也不易得到電子。所以硅的化學性質不如碳活潑,主要形成四價化合物，碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅硅的位置與結構SiC碳在第三周期、硅在第四周期且都在一、二氧化硅1、二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅存在形態結晶形（石英晶體）無定形——硅藻土{水晶瑪瑙人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅一、二氧化硅1、二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅存在形態

每1個Si原子周圍結合4個O原子，Si在中心,O在四個頂角.同時每1個O原子周圍與2個Si原子相結合。

硅原子——[SiO2]四面體結構二氧化硅中氧原子與硅原子個數比為2：1,用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示O與Si的原子個數比,不是分子式。科學視野（2）二氧化硅的結構人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅硅原子——[SiO2]四面體結構二氧化硅中氧原子與硅原子個數現代通信用光纜光導纖維手術頭燈主要用作裝飾、石英坩堝、光纖人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅現代通信用光纜光導纖維手術頭燈主要用作裝飾、石英坩堝、光纖人

根據上述二氧化硅的結構、用途及學過的二氧化碳的性質,請分析：

1、SiO2具有哪些物理性質？

2、SiO2的化學穩定性如何呢？

3、你的根據是什么？SiO2的這些性質是由什么決定的？自主探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅自主探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化1、物理性質：熔點高、硬度大。2、化學穩定性好。3、二氧化硅的性質主要與它的結構有關：二氧化硅是正四面體的空間網狀結構，因此性質很穩定。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅1、物理性質：熔點高、硬度大。人教版化學必修一無機非金屬材料（3)SiO2的化學性質:玻璃上的圖案是怎么弄上去的呢?①與HF反應：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O（氫氟酸是唯一可以與之反應的酸）玻璃中含有SiO2，利用以上的反應可用來刻蝕玻璃。玻璃鏡等玻璃上的圖案就是利用HF和SiO2反應的原理。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅（3)SiO2的化學性質:玻璃上的圖案是怎么弄上去的呢?人教SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③與堿性氧化物反應：SiO2+CaO==CaSiO3CO2+CaO==CaCO3②與堿反應：人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③與堿性氧化物反應：1、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？

NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘結而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O圖4-6實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶合作探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅1、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞2、某同學根據SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?

不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應，不跟其它酸反應，而是屬于酸性氧化物。合作探究2、某同學根據SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷S想一想：怎樣設計實驗制取H2SiO3呢？

二、硅酸（H2SiO3）

溫馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3。(1)性質:硅酸是一種白色固體，溶解度很小，而且是一種弱酸,酸性比H2CO3還弱。(2)制備:想一想：怎樣設計實驗制取H2SiO3呢？二、硅酸（H2實驗演示在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，滴入1~2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液顏色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察變化過程及其現象。實驗演示在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，滴入1~

制取原理：強酸制弱酸現象結論化學方程式滴入酚酞后溶液變為紅色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，有透明的硅酸凝膠產生。a、Na2SiO3溶液呈堿性.b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應生成不溶于水的硅酸.Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3(膠體)制取原理：強酸制弱酸現象化學方程式滴入酚酞后溶液變為紅色，生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。（3）用途生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經干（3）用途1.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質是（）A.熔點很高B.與水反應生成對應的酸C.可與燒堿反應生成鹽D.堅硬3、下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（）A.HF溶液 B.KOH溶液C.鹽酸D.水玻璃B2.下列物質的變化，不能通過一步化學反應完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3

DC小試牛刀B DC小試牛刀

總結鞏固1.介紹了硅元素在自然界中的存在和含量，從硅元素的位置與結構推知其親氧性存在的兩種化合物———二氧化硅和硅酸。2.二氧化硅的結構和性質3.硅酸的制備?？傆檬裁磳嶒炇聦嵞軌蜃C明硅酸的酸性比碳酸弱？

課下思考用什么實驗事實能夠證明課下思考無機非金屬材料的主角——硅

第一課時二氧化硅和硅酸無機非金屬材料的主角——硅

第一課時二教學目標1、了解二氧化硅、硅酸的組成、用途和主要性質，知道硅酸的制備方法；

2、掌握SiO2的化學性質；3、掌握用類比的方法來學習SiO2。教學目標1、了解二氧化硅、硅酸的組成、用途和主要性質，知道硅

通過下列圖片你能總結歸納出硅元素在自然界中的存在嗎？觀察與思考通過下列圖片你能總結歸納出

1.自然界硅元素主要存在于:巖石、沙子和土壤2.地殼中的含量:排在第二位,氧的后面.

(一)硅元素在自然界中存在和含量

1.自然界硅元素主要存在于:巖石、沙子和土壤（二）硅的位置與結構

這時碳和硅的原子結構示意圖，你能歸納出硅與碳在元素周期表中的位置與結構嗎？回憶總結

CSi（二）硅的位置與結構這時碳和硅的原子結構示意硅的位置與結構SiC碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表中的第四主族,最外層有四個電子，既不易失去電子，也不易得到電子。所以硅的化學性質不如碳活潑,主要形成四價化合物，碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強。因此碳和硅在自然界中存在形式有所不同。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅硅的位置與結構SiC碳在第三周期、硅在第四周期且都在一、二氧化硅1、二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅存在形態結晶形（石英晶體）無定形——硅藻土{水晶瑪瑙人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅一、二氧化硅1、二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅存在形態

每1個Si原子周圍結合4個O原子，Si在中心,O在四個頂角.同時每1個O原子周圍與2個Si原子相結合。

硅原子——[SiO2]四面體結構二氧化硅中氧原子與硅原子個數比為2：1,用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示O與Si的原子個數比,不是分子式。科學視野（2）二氧化硅的結構人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅硅原子——[SiO2]四面體結構二氧化硅中氧原子與硅原子個數現代通信用光纜光導纖維手術頭燈主要用作裝飾、石英坩堝、光纖人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅現代通信用光纜光導纖維手術頭燈主要用作裝飾、石英坩堝、光纖人

根據上述二氧化硅的結構、用途及學過的二氧化碳的性質,請分析：

1、SiO2具有哪些物理性質？

2、SiO2的化學穩定性如何呢？

3、你的根據是什么？SiO2的這些性質是由什么決定的？自主探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅自主探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化1、物理性質：熔點高、硬度大。2、化學穩定性好。3、二氧化硅的性質主要與它的結構有關：二氧化硅是正四面體的空間網狀結構，因此性質很穩定。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅1、物理性質：熔點高、硬度大。人教版化學必修一無機非金屬材料（3)SiO2的化學性質:玻璃上的圖案是怎么弄上去的呢?①與HF反應：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O（氫氟酸是唯一可以與之反應的酸）玻璃中含有SiO2，利用以上的反應可用來刻蝕玻璃。玻璃鏡等玻璃上的圖案就是利用HF和SiO2反應的原理。人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅（3)SiO2的化學性質:玻璃上的圖案是怎么弄上去的呢?人教SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③與堿性氧化物反應：SiO2+CaO==CaSiO3CO2+CaO==CaCO3②與堿反應：人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③與堿性氧化物反應：1、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？

NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘結而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O圖4-6實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶合作探究人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅人教版化學必修一無機非金屬材料的主角硅1、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞2、某同學根據SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?

不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應，不跟其它酸反應，而是屬于酸性氧化物。合作探究2、某同學根據SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷S想一想：怎樣設計實驗制取H2SiO3呢？

二、硅酸（H2SiO3）

溫馨提示：CO2＋H2O＝H2CO3，但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3。(1)性質:硅酸是一種白色固體，溶解度很小，而且是一種弱酸,酸性比H2CO3還弱。(2)制備:想一想：怎樣設計實驗制取H2SiO3呢？二、硅酸（H2實驗演示在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，滴入1~2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液顏色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察變化過程及其現象。實驗演示在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，滴入1~

制取原理：強酸制弱酸現象結論化學方程式滴入酚酞后溶液變為紅色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，有透明的硅酸凝膠產生。a、Na2SiO3溶液呈堿性.b、可溶性硅酸鹽與鹽