二氧化硅硅酸盐学案
硅酸盐水泥中二氧化硅含量测定
硅酸盐水泥中SiO2，Fe2O3，Al2O3含量的测定实验报告一实验目的：1、掌握重量法测定水泥中SiO2含量的原理及方法。
2、掌握加热蒸发，水浴加热，沉淀过滤，洗涤，碳化，灰化，灼烧等操作技术和要求，掌握控制酸度、温度的方法。
3、学习配位滴定法测定水泥中Fe2O3，Al2O3等含量的测定原理及方法。
4、学习Fe3+ 、Al3+ 、Cu 2的测量条件、指示剂和掩蔽剂的选择和使用，终点颜色的变化。
5、掌握络合滴定方法（直接滴定、间接滴定、返滴定）及计算方法。
6、掌握CuSO4和EDTA标准溶液的配制与标定及EDTA滴定的原理。
二、仪器药品及试剂配制仪器仪器：马弗炉、瓷坩埚、干燥器和长短坩埚钳、电子天平、台秤、电炉、水浴锅、250ml容量瓶、移液管（50ml、25ml）、吸耳球、碱式滴定管、250ml锥形瓶、量筒（50ml、10ml）、称量瓶、烧杯、表面皿、蒸发皿、漏斗、漏斗架、平头玻璃棒、胶头滴管、中速定量滤纸、精密PH试纸、洗瓶。
试剂:水泥试样、NH4Cl、浓硝酸、CaCO3固体、EDTA溶液、铜标准溶液、醋酸-醋酸钠缓冲溶液（PH=4.3）、氨水-氯化铵缓冲液（PH=10）、NH4CNS（10%）、HCl溶液（1：1）： 1体积浓盐酸溶于1体积的水中；HCl溶液（3：97）： 3体积浓盐酸溶于97体积的水中；氨水（1：1）：1体积浓氨水溶于1体积的水中；0.05%溴甲酚绿指示剂：将0.05g溴甲酚绿溶于100mL20%乙醇溶液中10%磺基水杨酸指示剂：将10g磺基水杨酸溶于100mL水中；0.2%PAN指示剂：称取0.2gPAN溶于100mL乙醇中；0.1%铬黑T: 称取0.1g 铬黑T溶于75mL三乙醇胺和25mL乙醇中标准溶液的配制：a、0.015mol/L CaCO3溶液的配制：准确称取CaCO3基准物0.3864g，置于100mL烧杯中，用少量水先润湿，盖上表面皿，慢慢逐滴滴加1∶1的HCl ，待其溶解后，用少量水洗表面皿及烧杯内壁，洗涤液一同转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，定容。
人教版(2019)高中化学 必修二 学案 5.3无机非金属材料
无机非金属材料【学习目标】1.通过阅读教材、分组实验，初步认识硅酸盐的组成、性质及基本用途。
2.通过阅读教材、观察图片、思考讨论，认识传统的硅酸盐产品和具有传统功能的含硅材料。
3.通过阅读填空、拓展探究，认识单质硅的存在、性质和用途，树立绿色化学是一种可持续发展的意识。
【学习重点】硅和硅酸钠的重要性质。
【学习难点】硅和硅酸钠的重要性质。
【学习过程】旧知回顾：1.实验室盛放碱溶液的试剂瓶一般用橡皮塞的原理防止普通玻璃种含有的二氧化硅与碱液反应生成具有黏性的23Na SiO ，导致瓶塞无法打开。
2.（1）硅酸：硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸 不能 （填“能”或“不能”）使紫色石蕊溶液变红色。
①硅酸不稳定，受热易分解：2332H SiO SiO H O ∆+。
②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：33222H SiO 2NaOH Na SiO 2H O +=+。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
3．硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。
硅酸凝胶经干燥脱水得到硅胶（或硅酸干凝胶），具有较强的吸水性，常用作干燥剂及催化剂载体。
新知预习：阅读教材并填写下列空白：1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。
溶解性大多不溶于水，稳定性较好。
常用的硅酸盐是23Na SiO ，其水溶液称为水玻璃，可用作制硅胶及木材防火剂等。
2.硅酸盐的主要产品有陶瓷、水泥、玻璃。
3.硅的主要用途是半导体材料（硅芯片、光电池等）。
【同步学习】情景引入：中国有着悠久历史的陶瓷，生活中的玻璃，以及盖房子用的水泥，它们的主要化学成分是什么？自然界中形形色色的各种矿石其组成成分又是什么？硅酸盐材料活动一认识硅酸盐1.阅读完善：阅读教材，进一步完善“新知预习1”。
2.3.分组实验：阅读教材，并填写对应表格。
4.阅读了解：阅读教材，了解硅酸盐的丰富性和多样性。
硅酸盐中二氧化硅的测定
硅酸盐中二氧化硅的测定[ 标签：硅酸盐, 二氧化硅 ] 匿名 2011-11-26 17:55（一）仪器与试剂721A型分光光度计SiO2标准液：0.1000克光谱纯SiO2加NaOH 3克于喷灯上熔至暗红。
沸水浸取后移入500毫升量瓶，加水至刻度，摇匀。
移入塑料瓶中储存。
1毫升=200微克SiO2显色剂：5%钼酸铵与2NHCI混合（1+1）。
还原剂：0.5克抗坏血酸溶于少量水，加硫酸（1+1）100毫升，临时配用。
（二）条件试验1、试验方法取SiO2于200毫升量瓶中，加水至90毫升。
加入酚酞1滴，用2NHCI中和至无色并过量5滴。
然后加显色剂10毫升及丙酮2.5毫升，摇匀。
置35℃热水中20分钟，加还原剂20毫升并加水至刻度，摇匀。
80分钟后，再用水定容，摇匀。
然后以水作参比，用0.5cm液池在650nm波长处测吸光度。
2、中和试验与指示剂选择取SiO21000及2000微克，按试验方法分别加酚酞、对硝基酚和定量加酸，然后显色测吸光度。
结果表明，酚酞吸光度恒定，无偏低现象。
3、稳定剂的选择用乙醇作稳定剂已有应用。
但乙醇用量较大（至少10毫升），故改用丙酮。
为此，取SiO22000微克按试验方法分别作乙醇及丙酮以及稳定时间的条件试验。
结果见表1。
表1 稳定剂的选择由表1可知，丙酮2—3毫升或乙醇10—20毫升吸光度最大。
而丙酮大于3毫升后吸光度明显下降，故用2.5毫升为宜。
4、稳定剂对光吸收的影响取SiO22000微克，分别加丙酮2.5毫升（Ⅰ）、丙酮及乙醇各2.5毫升（Ⅱ）、乙醇10毫升（Ⅲ）及不加稳定剂（Ⅳ），按试验方法显色并作吸收曲线。
结果表明，四种情况的峰位不变，但吸光度从Ⅰ—Ⅳ逐步降低。
可见丙酮比乙醇的增敏作用略强。
5、EDTA的影响用含EDTA的溶液浸取溶块可使吸光度恒定。
0.1M EDTA在0.2毫升内，吸光度基本不变，大于1毫升后则急剧下降。
故以少加或不加为宜。
6、差示（工作）曲线图1所示为六个不同浓度的参比所作的差示曲线。
高一硅及其重要化合物学案
张北德智中学高一化学22周第一次学案制作：刘燕霞审核：高一化学组【学习目标】1．使学生掌握硅及其重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质并了解其用途；2．引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），【重点难点】硅、二氧化硅和硅酸的性质。
一、硅1、存在和分布在地壳中含量很广，居于第位；（有、没有）游离态，化合态的硅以、形式存在于各种矿物和岩石里。
单质硅有和两种。
2、结构特点硅原子和碳原子的最外电子层均有个电子，二者既相似又不同，画出其原子结构示意图：碳原子硅原子。
硅与碳一样，其原子既不易也不易电子。
3、硅单质的化学性质⑴与非金属单质反应常温下不活泼，只能跟氟气反应：加热能与Cl2、O2、反应⑵与酸反应⑶与碱溶液反应3、硅的制法4、硅的用途：①硅作为良好的半导体材料，可用于制造：②硅的合金用途很广，如：二、二氧化硅1、二氧化硅概述SiO2是硅最重要的化合物。
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的，其存在形态有和两大类，统称。
2、物理性质色、度大、熔点、溶的固体。
SiO2含量较高的硅石称为、纯净的石英又称3、二氧化硅的化学性质二氧化硅的性质很（不活泼或活泼）（1）特性：是唯一可以与之发生反应的酸，反应方程式：。
（2）是（酸性或碱性）氧化物，可与氧化钙反应，反应方程式为：（3）与强碱反应反应方程式因此，碱性液体的盛放应注意什么？（4）弱氧化性：SiO2+2C （可用于粗硅提纯）（5）与某些盐反应（写出制玻璃的原理）4、二氧化硅的用途：1)通信材料——2)工艺品3)耐磨材料——轴承、石英钟表4)石英玻璃张北德智中学高一化学22周第二次学案制作：刘燕霞审核：高一化学组三、硅酸1、硅酸的制备硅酸（可以或不可以）用SiO2与水反应制得，可以通过制得，例如向硅酸钠溶液中通入CO2，反应的离子方程式为：，可以说明酸性硅酸凝胶干燥脱水形成吸附水分能力强，常用作，也可以用作的载体。
四、硅酸盐硅酸盐定义：的总称，在自然界中分布极广，是构成地壳岩石的主要成分。
二氧化硅-硅酸-硅酸盐-硅
镁橄榄石：Mg2SiO4
5、硅酸盐工业产品
传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥
玻璃 原 料
水泥
黏土、 石灰石、 适量石膏
陶瓷
纯碱、石灰 石、石英
高温
黏土
高温烧结时 发生复杂物 理、化学变 化。
CaCO3+SiO2 反应 CaSiO +CO ↑ 3 2 高温 原理 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CO2：分子式
SiO2：化学式，
表示晶体中
N (Si) 1 = N (O) 2
4.化学性质—— 不活泼 CO2
氧化物 的类型
SiO2
酸性氧化物 硅酸(H2SiO3) 的酸酐
酸性氧化物
碳酸的酸酐
某酸脱去一分子或多分子水，所剩下 的部分称为该酸的酸酐。
CO2
与水反应 与碱性氧化 物反应 与碱反应
CO2+H2O=H2CO3
SiO2能与NaOH反应
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
粘性
结论：存放碱性溶液用橡胶塞，不用玻璃塞
碱、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3等。
思考：实验室能否用玻璃瓶保 存氢氟酸？ 不能！
氢氟酸能腐蚀玻璃，发生如下反应：
4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O
保存在细口、塑料瓶中
用途：用HF雕刻玻璃
二、硅酸(H2SiO3) 1.制备 用可溶性硅酸盐和酸反应
硅酸能否用SiO2溶于水制备？
不能，难溶于水！
实验4-1：向Na2SiO3溶液 中滴入酚酞，再滴入稀盐酸。
滴入酚酞溶液呈红色
现象
滴入盐酸有硅酸凝胶产生
硅酸盐中二氧化硅的测定
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硅酸盐中二氧化硅的测定
一、检测流程二、试剂配制
1．动物胶溶液（1%）：取动物胶1g 溶于100mL 热水(用时配制）。
2．盐酸洗液：比重1.19 g/cm3、（3+97）
3．氢氧化钠：（固体粒状，分析纯）
三、操作要点
1．熔样：
称取在105℃烘干过的试样0.5000g 于镍坩埚中，加入NaOH 3~4g，然后放入已升至400℃的马弗炉中，继续升至700℃，熔融10 分钟（熔融物呈透明体状）取出稍冷，移入250mL 烧杯中，加入热水20mL（立即盖上表面皿）并洗净镍坩埚（可用少许盐酸清洗坩埚）。
2．测定
在提取溶液中加20-30mL 盐酸，将烧杯移至水浴上（或低温电热板上）蒸干，蒸干后取下加盐酸20mL，以少许水吹洗烧杯壁，在60～70℃保温10 分钟，加入新配制的动物胶溶液（1%）10mL，充分搅拌后再保温10 分钟取下，加25mL 热水，以中速定量滤纸过滤，滤液收集在250mL 容量瓶中，以
（3+97）热盐酸的洗液洗烧杯4～5 次，并将沉淀全部移入滤纸内，然后用一小片滤纸擦净烧杯，也移入漏斗内，沉淀继续用（3+97）盐酸洗液洗至无铁的黄色，以后即用热水洗涤至无氯离子（用热水洗8～10 次），滤液以水稀释至250mL 刻度，摇匀，供测Fe、Al、Ti、Ca、Mg、Mn、P 等用。
将滤纸连同沉淀一起移入已恒重的瓷坩埚中，低温灰化（马弗炉中的温度不得高于400℃）后继续升温至900～950℃灼烧1 小时，取出，稍冷，放入干燥器中，冷却半个小时，称重再灼烧至恒重。
2019-2020学年高中化学人教版(2019)必修第二册学案：5.3无机非金属材料
第三节无机非金属材料
学习目标
1、了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。
2、了解硅在半导体工业和二氧化硅、传统的硅酸盐制品和新型的无机非金属材料的应用。
3、认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响。
知识储备
一、硅酸盐材料
1、常见的硅酸盐产品
产品名称
陶瓷
玻璃
水泥
生产原料
黏土
B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
7、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（）
A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷
B.生产陶瓷的主要原料是黏土
C.普通玻璃的主要成分只有
D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料
8、山西博物院是太原市地标性建筑之一，下列相关说法正确的是（）
6答案及解析：
答案：A
解析：碳纳米管是由碳元素形成的单质,属于新型无机非金属材料，不属于有机合成纤维,A错误;碳纳米管与金刚石都是只由碳元素组成的单质，互为同素异形体，B正确;碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子，所以碳单质性质稳定，由此可知，常温下碳纳米管具有较好的稳定性，C正确；碳纳米管是由碳原子构成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D正确：
(4)用途：性质决定用途，硅酸盐的性质决定了硅酸盐作为一类优良的材料得到广泛应用。作为传统无机非金属材料主角的三大硅酸盐材料：水泥、陶瓷、玻璃。
二、新型无机非金属材料
1、硅
（1）含量：在地壳中，硅的含量位居第二，仅次于氧。
（2）存在形式：自然界中无游离态的硅。硅的化合物几乎全部是二氧化硅和硅酸盐。广泛存在于各种矿物和岩石中。
鲁科版必修1第四章：第一节 硅 无机非金属材料学案
鲁科版必修1：第四章材料家族中的元素第一节硅无机非金属材料学案设计人：吕荣海2009.12.16学习目标1、了解硅和二氧化硅的主要性质及应用2、了解硅在半导体工业，二氧化硅，硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的应用重点：二氧化硅的性质学习过程一、单质硅与半导体材料半导体材料特指导电能力介于之间的一类材料。
最早使用的是，现在广泛使用的是。
单质硅有两种。
1、单质硅的物理性质：晶体硅是、，的固体。
2、硅的化学性质：常温下不活泼，它不易与、、、、等物质发生反应。
加热条件下，可与氧气等非金属反应。
与氧气的反应：。
自然界中硅的存在形态：。
3、硅的工业制法：工业上，用在电炉中还原得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
方程式：二、二氧化硅与光导纤维、的主要成分是二氧化硅。
1、物理性质：、。
2、化学性质：不活泼。
它是一种氧化物，能与缓慢反应，方程式：高温时能与反应，方程式：。
常温下，能与反应，方程式：。
3、二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
三、硅酸盐与无机非金属材料1、玻璃、水泥玻璃水泥原料化学方程式主要成分玻璃的特性：没有一定的，只是在水泥有性。
、、和的混合物叫做混凝土。
2、几种无机非金属材料：、、等了解有色玻璃课本P111自主练习1、下列关于硅的说法不正确的是（）A、硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色的，有金属光泽。
B、的导电能力界于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
C、当加热到一定温度时，硅能与O2、Cl2等非金属单质反应。
D、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。
2、在一定条件下，下列物质不能和ＳｉＯ２反应的是（）①焦碳②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氟气Ａ、③⑤⑦⑧Ｂ、⑤⑦⑧Ｃ、⑤⑧Ｄ、⑤3、下列说法不正确的是（）A、制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石B、普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体C、等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物D、石英玻璃经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀4、下列物质不能由单质直接化合生成的是（）A、FeCl3B、FeCl2C、SiO2D、Al2O35、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是（）A、Na2SiO3溶液B、HF溶液C、NaNO3溶液D、NaCl溶液。
高二化学教案 二氧化硅、硅酸盐教案
1、硅酸的性质 (1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3 ﹤ (填“﹥” “﹤”)H2CO3。 （2）根据强酸制备弱酸的原理，设计实验证明盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱？ 方案： (3)不稳定（比 H2CO3 稳定）受热易分解为二氧化硅和水： H2SO3 △ H2O＋SiO2 。 (4)硅酸在水中的溶解度 小 。 2、硅酸盐 Na2SiO3 溶液与盐酸和反应的化学方程式：Na2SiO3+2HCl==2NaCl＋H2SiO3↓ ； Na2SiO3 溶液与 CO2 反应的化学方程式：Na2SiO3+CO2＋H2O===Na2CO3 ＋H2SiO3↓ 1.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是 ( C ) A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸纳溶液 2.要除去 SiO2 中混有的少量 CaO 杂质，最适宜的试剂是（ B ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 3.下列物质中,主要成分不是 SiO2 的是（A ） A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英 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硅酸沉淀 C.SiO2 常温下是固体，CO2 常温下是气体 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沉淀
小结：SiO2 是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。SiO2 不能与水反应生成相应酸； 与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。特性是可与氢氟酸反应生成四氟化硅和水。 讨论：盛 NaOH 溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因： 。 (3)弱氧化性： 2C+SiO2 高温 Si + 2CO↑ 二、硅酸
硅酸盐中二氧化硅的滴定
硅酸盐中二氧化硅的滴定
硅酸盐是一类广泛存在于自然界中的化合物，其中最主要的成分就是二氧化硅。
二氧化硅是一种无色、无味、无臭的固体，具有很强的化学稳定性和高温稳定性，因此在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。
而对于二氧化硅的含量的测定，滴定法是一种常用的方法。
滴定法是一种通过滴加一定量的试剂来测定样品中某种物质含量的方法。
在二氧化硅的滴定中，常用的试剂是氢氧化钠溶液和盐酸溶液。
首先将待测样品中的二氧化硅与氢氧化钠反应，生成硅酸钠和水。
然后再用盐酸溶液滴定硅酸钠溶液，使其中的硅酸根离子与盐酸反应，生成氯化钠和游离的二氧化硅。
当所有的硅酸根离子都被滴定完毕时，溶液中的氢离子和游离的二氧化硅反应生成水和硅酸，此时滴定结束。
在滴定过程中，需要注意一些细节。
首先是滴定试剂的浓度和滴定速度。
试剂的浓度应该尽量稳定，滴定速度应该适中，以免影响滴定结果。
其次是滴定终点的判断。
滴定终点是指滴定过程中，滴加试剂的数量达到了与待测物质化学计量比例的时刻。
在二氧化硅的滴定中，滴定终点可以通过加入酚酞等指示剂来判断。
当溶液由无色变为粉红色时，即为滴定终点。
二氧化硅的滴定是一种常用的化学分析方法，可以用于测定硅酸盐中二氧化硅的含量。
在实际应用中，需要注意试剂浓度、滴定速度
和滴定终点的判断，以保证滴定结果的准确性。
硅酸盐和硅单质学案
第2课时硅酸盐和硅单质【学习目标】1.知道硅酸钠的性质和用途。
2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。
3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。
4.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。
【新知导学】一、硅酸盐1．有下列含硅物质：①硅酸钙(CaSiO3)，②长石(KAlSi3O8)，③石棉(CaMg3Si4O12)，它们都属于硅酸盐。
(1)硅酸盐在组成上的相同点是都是由______________元素组成的化合物。
(2)硅酸盐常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙CaSiO3可表示为CaO·SiO2，长石表示为____________________，石棉表示为____________。
2．硅酸钠是最简单的硅酸盐，俗名________，是一种白色固体，________于水，其水溶液俗称________。
(1)硅酸钠化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，常用于制备黏合剂、防腐剂和________。
(2)硅酸钠能与酸反应生成沉淀，其离子方程式是_____________________________。
3．硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。
(1)阅读教材填写下表：硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3玻璃Na2O·CaO·6SiO2陶瓷硅酸盐(2)硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是________，水泥与玻璃的共同原料是________。
4．特殊功能的含硅物质(1)金刚砂(SiC)具有类似________的结构，硬度______，可用作砂纸、砂轮磨料。
(2)硅钢(含硅4%)具有很高的________，主要用作变压器铁芯。
(3)硅橡胶：既耐________又耐________，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。
《二氧化硅和硅酸》教学设计(全国优质课获奖案例)
《二氧化硅和硅酸》教学设计◆【教学目标】（1）通过认识硅元素在地壳中含量及存在形式，了解硅元素的重要作用；（2）通过观察对比结构，了解硅材料的应用历史，知道二氧化硅的网状结构决定其物理和化学性质（3）利用化学分类法，通过对比和类比，了解SiO2作为酸性氧化物的共性与特性；（4）通过探究实验，对比H2CO3和H2SiO3酸性的实验，感受化学的严谨，培养学生发现问题和解决问题能力；（5）通过深入认识SiO2和H2SiO3的用途,感受化学与生活、社会发展的密切联系,激发学习化学的兴趣。
◆【教学重点】通过SiO2的用途归纳其性质，硅酸酸性强弱的判断◆【教学难点】结构决定性质和类比思想在SiO2的性质学习中的应用◆【教学方法】科学发展史与材料应用史中化学观的引领；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅和硅酸的结构与性质；实物感知与多媒体动态展示的结合；探究实验设计与动手体验；。
◆【教学媒体】实物展示、模型展示、实验操作、多媒体课件、视频展示。
◆【教学流程】教学环节教师活动学生活动设计意图情境引入浩瀚宇宙中的地球，是承载着目前所知唯一的生命星球；探索宇宙和生命，是永恒的话题；认识地球，脚踏实地才能仰望星空；站在化学的角度认识地球，感受硅元素的广泛存在与重要作用。
观看视频，结合图4-1和样品实物，站在化学的角度，认识我们地壳中丰富的硅元素。
了解地壳中硅元素的广泛存在，感悟探索发现地球和宇宙的欲望，引入学习讲解主线根据地壳中元素含量分布，O、Si两种元素居首，O是地球生命的根本，那么含量26.3%的硅元素起着什么作用呢？它在富氧环境下的存在形式是什么呢？阅读教材了解硅元素的含量与存在形式温故知新认识物质，首先从微观原子结构入手，初中学习了碳原子结构，寻找碳原子和硅原子结构相似与不同分析原子结构，查找相似与不同，碳原子和硅原子结构相似和不同确立研究突破点，建立结构意识碳元素是构成有机物的骨架，同时碳的氧化物CO2进入大气循环，构成了生命体系；而硅元素则主要是无机物形式，主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐形式存在，构成了地壳的骨架，支撑着生命的繁衍，浩瀚的宇宙中是否会有以硅为基本骨架的外星生命的存在呢？猜想激发学生探索发现的欲望过渡首先认识硅的氧化物- SiO2，它是硅最重要的化合物，为什么呢？化学思想核心是结构决定性质，二氧化硅的结构是怎样的？过渡【过渡】碳酸很不稳定，不利于观察，硅酸怎样得到呢？实验指导引导阅读实验4-1文字，明确操作顺序和用量2.制备硅酸实验方案解读：（1）制备硅酸原理（以硅酸钠为原料）；反应类型：（2）按照实验4-1操作，动手体验制备硅酸体会化学反应原理回归生活图片展示、实物展示，了解硅胶的重要用途，体会化学对人类认识材料和使用材料的重要性。
硅酸盐(水泥)二氧化硅的测定实验教学任务书
实训实验任务名：硅酸盐（水泥）SiO2的测定课程工业分析情境学习情境七硅酸盐分析课时：4 地点：1号实训楼C303目录介绍 (2)目的 (2)技能要求 (2)讲师的任务 (2)预习参考资料 (3)硅酸盐（水泥）二氧化硅的测定原理概述 (3)硅酸盐（水泥）二氧化硅测定所需试剂 (3)硅酸盐（水泥）二氧化硅含量测定过程 ............. (4)任务单 (5)考核标准......................................... (6)讨论的问题 ................................................................................ (6)介绍在完成这一个实验任务的学习之后，学员将能理解氟硅酸钾容量法测定硅酸盐中二氧化硅的原理、实验中的操作要点，学会酒精喷灯的使用、镍坩埚碱熔融法处理硅酸盐样品的技能、沉淀过滤技能等。
目的1.熟悉酒精喷灯的使用方法2.掌握镍坩埚碱熔融法处理水泥样品的方法3.掌握氟硅酸钾滴定法测定水泥中二氧化硅含量的原理及操作要点技能要求1.酒精喷灯的使用。
2.熔融样品的处理。
3.沉淀操作。
4.沉淀过滤操作。
5.标准溶液及一般试剂溶液的配制。
6.分析结果的准确处理与报告。
讲师的任务:1.讲述氟硅酸钾容量法测定硅酸盐中二氧化硅的原理。
2. 演示酒精喷灯的使用。
3. 讲述镍坩埚的处理及碱熔融操作。
4. 讲述沉淀过程中的操作要点。
5. 讲述中和过程中的操作要点。
预习参考资料硅酸盐（水泥）二氧化硅的测定原理概述当单独测定二氧化硅含量时，可采用KOH 做熔剂，在镍坩埚中熔融样品。
熔融后制备的样品溶液在有过量氟离子、钾离子存在的强酸性溶液中，形成氟硅酸钾沉淀。
经过滤、洗涤及中和残余酸后，加入沸水使氟硅酸钾沉淀水解成氢氟酸，然后以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定。
HFSiO H KF O H SiF K O H SiF K KNO HNO KF SiO K OH SiO K KOH SiO 423366623226226233322322++=++↓+=+++=+ 硅酸盐（水泥）二氧化硅测定所需试剂1）150 g/L 氟化钾溶液：称取150 g 氟化钾（KF •2H2O ）于塑料烧杯中，加水溶解后，稀释至1 L ，贮于塑料瓶中保存。
硅酸盐中二氧化硅含量的测定
硅酸盐中二氧化硅含量的测定氟硅酸钾容量法实验原理：测定二氧化硅的氟硅酸钾法，是根据硅酸在有过量的氟离子和钾离子存在下的强酸性溶液中，能与氟离子作用生成氟硅酸离子SiF 6 2- ，并进而与钾离子作用生成氟硅酸钾（K2 SiF 6 ）沉淀。
该沉淀在热水中定量水解生成相应的氢氟酸，因此可以用酚酞作指示剂，用NaOH 标准溶液来滴定至溶液呈微红色即为终点。
其反应方程式如下：SiO32- + 6F- + 6H+SiF62- + 3H2OSiF62- + 2K+K2 SiF6K2 SiF6 + 3H2 O 2KF + H 2 SiO3+ 4HF4HF + NaOH NaF + H2 O在上述反应中，一个摩尔的SiO32- 转变为四个摩尔的HF ，而HF 与NaOH 反应的摩尔比是1:1 ，由此可知，被测物SiO2 与NaOH 是按1:4 的摩尔比进行化学计量的，即所消耗的每一摩尔的NaOH 仅相当于四分之一摩尔的SiO2，按此关系计算SiO2 的含量。
要使反应进行完全，首先应把不溶性的二氧化硅或不溶性的硅酸盐变为可溶性的硅酸；其次要保证溶液有足够的酸度；还必须有足够的氟离子和钾离子存在。
在水泥分析中，对可溶于酸的样品如普通水泥熟料，纯熟料水泥以及不含酸性混合材料的各种硅酸盐水泥和矿渣水泥等，可以直接用酸分解。
对于不能用酸分解的试样，多采用碳酸钾作熔剂，熔融后再进行分解。
其中用硝酸分解试样比用盐酸好些，因用硝酸分解样品不易析出硅酸盐凝胶，同时由于在浓硝酸介质中氟铝酸盐比在同体积的浓盐酸介质中的溶解度大的多，可以减少铝离子的干扰。
溶液的酸度应保持在3mol·L -1 左右，过低易形成其它盐氟化物沉淀而干扰测定，但酸量过多会给沉淀的洗涤与中和残余酸的操作带来麻烦，亦无必要。
所用的硝酸应一次加入，预防析出硅胶，使测定结果偏低。
氟硅酸钾沉淀完全与否，和溶液体积的关系不是太大，一般在80mL 以内均可得到正确的结果。
硅酸盐中二氧化硅的滴定
硅酸盐中二氧化硅的滴定
硅酸盐是一类广泛存在于自然界中的化合物，其中最常见的成分就是
二氧化硅。
在实验室中，我们可以通过滴定的方法来测定硅酸盐中二
氧化硅的含量。
滴定是一种常用的分析化学方法，它通过加入一种已知浓度的溶液来
测定待测物质的含量。
在硅酸盐中二氧化硅的滴定中，我们通常使用
的是氢氧化钠溶液（NaOH）作为滴定剂。
具体操作步骤如下：
1. 将待测硅酸盐样品溶解于水中，并加入几滴酚酞指示剂。
酚酞指示
剂会在溶液中呈现出粉红色。
2. 用氢氧化钠溶液滴定样品溶液，直到溶液颜色变为淡粉红色。
这时，我们可以通过计算滴定剂的用量来确定样品中二氧化硅的含量。
3. 计算样品中二氧化硅的含量。
由于氢氧化钠溶液和硅酸盐反应的化
学方程式为：
NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O
因此，我们可以通过计算滴定剂的用量和硅酸盐样品的质量来确定样品中二氧化硅的含量。
需要注意的是，在进行硅酸盐中二氧化硅的滴定时，我们需要注意以下几点：
1. 滴定剂的浓度应该准确无误。
如果滴定剂的浓度不准确，会导致滴定结果的误差。
2. 滴定过程中需要慢慢滴加滴定剂，并不断搅拌样品溶液。
这样可以确保反应充分，滴定结果准确。
3. 在滴定前需要将样品溶液彻底混合均匀，以确保样品中二氧化硅的分布均匀。
总的来说，硅酸盐中二氧化硅的滴定是一种简单、快速、准确的分析化学方法。
通过这种方法，我们可以快速测定硅酸盐样品中二氧化硅的含量，为后续的实验和研究提供基础数据。
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第四章非金属及其化合物
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
学习目标：1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途
2、了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质；
3、了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用
情境创设：在已发现的一百多种元素中，除稀有元素外，非金属元素只有十多种，它们大都位于元素周期表的。
地壳中含量最多的前两种元素是和，它们构成了地
壳的基本骨架。
硅在地壳中的含量为。
硅的及构成了地壳
中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的以上。
在无机非金属材料中，一
直扮演着主要的角色。
硅是一种亲元素，主要以熔点很高的的
形式存在。
学习新知：
一、二氧化硅
1、存在
SiO2广泛存在于；天然的SiO2也叫，天然存在的SiO2有和
两类。
是结晶的SiO2，具有不同的晶形和色彩，、的主要成分都是SiO2。
2、结构特征
SiO2晶体是和按的比例所组成的结构的晶体，基本结构单元，每个Si周围结合个O，每个O周围与个Si结合，所以SiO2晶体中不存在单个的二氧化硅分子。
3、SiO2的性质
（1）SiO2的物理性质：
（2）SiO2的化学性质：
①不与水、一般的酸反应。
②酸性氧化物的通性。
与CaO反应的化学方程式：
与强碱反应的化学方程式：
③特性
与氢氟酸（HF）反应，化学方程式：
【思考】⑴实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？
⑵实验室大多数试剂瓶是玻璃的，那么HF能否用玻璃瓶盛装，为什么？
⑶有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。
你同意这种看
法吗？
4、给出表格，比较CO2与SiO2性质的差异（能发生反应的写出化学方程式）：
结论：
5、根据SiO2的结构与性质列举SiO2的用途
①是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤维制品的基本原料，可以制作 .
③实验室中使用的 .
④和制作饰物和工艺品.
二、硅酸
1、硅酸的性质:
(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3 (填“﹥”“﹤”)H2CO3。
(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解：
(3)硅酸在水中的溶解度。
2、硅酸的制备(提示：酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出较弱的酸。
)
向Na2SiO3溶液中通入CO2反应的化学方程式:
向Na2SiO3溶液中滴加盐酸反应的化学方程式:
3、硅酸的存在及用途：
硅酸浓度较大时则；硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为，吸附水分能力强，常用作，也用作的载体。
【反思】
当堂检测：
1.近一个时期,一些无知的人挖断通讯光缆想卖其中的贵金属挣钱,结果是既没有挣到钱却破坏了通讯设施,违反了国家法律.因为制造光缆芯的材料是 ( )
A.铝
B.铁
C. 硅
D.二氧化硅
2.下列物质中主要成分不是SiO2的是 ( )
A水晶 B玛瑙 C.硅石 D.硅胶3、下列物质中能与SiO2起化学反应的是 ( )
①浓H2SO4②H2O③盐酸④HF ⑤KOH溶液⑥氧化钙
A.①②⑥
B.②④
C.④⑤⑥
D.③④⑤⑥
4、下列除去杂质可用加热法的是 ( )
A.除去Na2CO3 固体中的NaHCO3
B.除去MnO2固体中的KMnO4
C.除去SiO2固体中的Na2SiO3
D.除去SiO2固体中的CaCO3
5、下列离子方程式，书写不正确的是 ( )
A.大理石与盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.水玻璃中加入稀H2SO4：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
C.硅酸酐与苛性钠溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32－+H2O
D.澄清石灰水中通入过量CO2的总反应：CO2+OH-=HCO3－
6、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是 ( )
A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素都有能导电的单质7、下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是 ( )
A．硅酸钠溶液 B．盐酸 C．氢氟酸 D．氢氧化钠溶液
8、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 ( )
A.纯碱溶液
B.盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
9、将过量的二氧化碳通入下列溶液中，最终会出现浑浊的是 ( )
A．氯化钙溶液 B．澄清的石灰水 C．水玻璃 D．硝酸钡溶液 . .
实验操作实验现象结论
滴加酚酞试液后溶液呈色,逐滴滴加稀盐酸，边加边振荡至溶液变为色,有
生成。
Na2SiO3溶液呈性，硅酸盐与反应可以制得硅酸。