高一化学必修一第四章研讨.doc

第四章 非金属及其化合物 无机非金属材料的主角—硅 （第一课时） 【预习目标】1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途； 2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。 【】 碳 硅 原子结构示意图 主要化合价 一、二氧化硅和硅酸 硅是一种 元素，主要以 及 形式存在。 1、二氧化硅 SiO2是硅最重要的 ，天然二氧化硅称为 ，约占地壳的 ，存在状态有 和 。 石英晶体是结晶的 ，具有不同的 和 。 石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称 。SiO2是原子晶体，是网状结构，可用来做 等。 (3) SiO2的物理性质是是一种坚硬 ， 溶于水。 (4) SiO2的 化学性质 ，为 性氧化物，一般不与酸发生化学反应，唯一与之反应的酸是 ，这也是工业上用 雕刻玻璃的反应原理。 1、酸性氧化物 SiO2 + NaOH= SiO2 + CaO= 2、特殊性：SiO2＋ HF＝ ［思考］为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 2、硅酸 (1) 硅酸是一种比碳酸还要 的酸，溶解度 ，硅酸是通过可溶性 与其他酸反应制得，生成的H2SiO3形成 Na2SiO3 ＋ H2SO4 = (2)硅胶 ，吸附 能力强。常用作实验室、 、 的 。也可做 。 (3) 实睑4—1 实验 现象 化学方程式 在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸 ［思考］ 硅酸可以用二氧化硅和水制得吗？ 二、教学过程 ［引入］我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？ 无机非金属材料的主角------硅(一) 硅在地壳中含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%。位于周期表中的第四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。其中具有代表性的是其中的两位兄长。碳，形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟------硅，地壳质量的约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤， “统治了地壳”，而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。 一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅(SiO2 ) (1) 存在：SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。 (2) 用途： ①、制光导纤维 ②、石英玻璃制化学仪器 ③、石英表、石英钟 ④、水晶制光学仪器和工艺品 ⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品 (3) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2 晶体无色透 明 (4) 结构：空间网状结构 (5) 化学性质：稳定，不活泼 ［思考］为什么SiO2与CO2的性质上有着这么大的差别呢？ (具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应) 与强碱反应 ：SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应：SiO2+CaO = CaSiO3 SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外，还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸反应，而SiO2却能与HF反应，这也是工业上雕刻玻璃的反应原理 (与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O 除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时，还有一些