化学：4.1.1《二氧化硅和硅酸》课件(1)(新人教必修1)

根据上述二氧化硅的结构及 学过的二氧化碳的性质你能否 判断其有何物理和化学性质及 用途呢？
图 4-6 实验室盛放 NaOH溶液的试剂瓶
1、实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶为什么
用橡胶塞而不用玻璃 塞？
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成 Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装 NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
用什么实验事实能够证明 硅酸的酸性比碳酸弱？
向可溶性硅酸盐溶液中通入二氧化碳气体，出现
白色浑浊，即用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明 H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。（强酸制弱酸） Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅 →水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其 他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 硅酸钠： Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸钙： CaSiO3 CaO·SiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石：KAlSiO3不能写 K2O·Al2O3·3SiO2， 应写成K2O·Al2O3·6SiO2
探究实验4-2
放入蒸馏水 放入硅酸钠饱和溶液
现
结
象
论
水分蒸发后燃烧 水分蒸干后不燃烧 水不能防火 硅酸钠能防火
硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什 么现象？为什么？ 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白 色浑浊。因为发生下列反应：
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓ （2）、硅酸钠化学性质
新型陶瓷
人 造 关 节
二、硅酸盐
1、定义： 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称 2、性质： 硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的 可溶性硅酸盐是Na2SiO3，K2SiO3 3、表示方法： （1）化学式法： 适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、 CaSiO3等。
（2）氧化物法：
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化 学 性 质
与水反应 与碱反应 与碱性氧 化物反应
与酸反应 用 途
不反应
Na2SiO3 ＋H2O
SiO2＋CaO=CaSiO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2 ＋ 2NaOH =
人工降雨，灭火等
装饰、石英坩埚、光纤
SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
（四）、二氧化硅的用途
结论
化学方 程式
离子方 程式
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
（3）用途 生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶，经干
燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。常常 用 做干燥剂。
硅橡胶简介
神奇的硅橡胶
改变我们的生活
硅橡胶简介:硅橡胶是含有硅氧键（ Si-O ）的线型高分子 弹性体，因而具有很高的热稳定性。并具有优异的耐臭氧 老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良 的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制作很多模 型制品，如各种 O 型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减 震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他 材料无粘着能力，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用 于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、 人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件 的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改进电性能的 效果。
4、硅酸盐在自然界的转化
硅酸盐是如何具有保肥能力的？
硅酸盐矿石长期受到空气中的二氧化 碳和水的侵蚀后,逐渐风化分解,生成的可 溶物质随雨水流入江河、海洋，留下大 量的黏土形成土壤胶体，因其表面积巨 大且一般带负电，能吸收NH4+，K等营 养离子，从而具有保肥能力。
5、硅酸钠（Na2SiO3） （1）、硅酸钠的物理性质 硅酸钠是白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水 玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是 一种矿物胶，黏性很强，可以作黏胶剂和木材防 阅读课本P77并 火剂。
2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不 能用
玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
此反应常用于雕刻玻璃
二氧化硅只跟氢氟酸反应，不跟 其它酸反应，而是属于酸性氧化物。
小结:
二氧化硅的化学性质
高温
可以与碱和碱性氧化物反应
SiO2 ＋ CaO
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ B ）
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 C.高温下SiO2与碳酸盐 反应生成CO2 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性 硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀
5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别 开来的试剂是（C ） A.NaOH溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸 6.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的 是（ D ） A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃 烧，不易被腐蚀，热稳定性好。
①与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓
②与盐反应
CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3 ↓ +2NaCl （3）、用途
可以作肥皂填料，还可以用做建筑、纸张的 黏合剂和木材、织物的防腐剂及防火剂
你能指出常见的硅酸盐产品有哪些吗
CaSiO3
SiO2 ＋ 2OH－＝SiO32－＋H2O
与氢氟酸反应（腐蚀玻璃）﹡
SiO2 + 4HF =SiF4↑ + 2H2O
（三）、二氧化硅的物理和化学性质
二氧化碳 状态 物理性质 二氧化硅 固 态 熔点高、硬度大
气 态
熔点低
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+CaO=CaCO3
主要用作装饰、石英坩埚、光纤
无用 开光 刀导 手纤 术维 做
现代通信用光缆 光 学 纤 维 胃 镜
光 导 纤 维 手 术 头 灯
2、硅酸 （H2SiO3）
(1)性质:
硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种 弱酸,酸性比H2CO3还弱。 (2)制备:
想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？
温馨提示： CO2＋H2O＝H2CO3 ，但是SiO2不能与水直接 化合成H2SiO3。
生 物 陶 瓷
结 构 陶 瓷
氧化铝(Al2O3)陶瓷
氮化硅(Si3N4)陶瓷
课堂练习
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（ B ） 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 2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的 试剂是（ A ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 3、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞试剂瓶里的是 （ C） A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃
长沙市雅礼中学化学组
1
无机非金属材料的主角——硅
二、二氧化硅和硅酸
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2） 结晶形（石英晶体） (1)
二 氧 化 硅 存 在
水晶 无定形——硅藻土
玛瑙
（二）二氧化硅的结构
[SiO2]四面体
每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,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
制取原理：强酸制弱酸
阅读课本P65并 探究实验4-1
现象
Na2SiO3溶液中滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸
溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸 盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形 成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则 形成硅酸沉淀。