【成才之路】2016年秋高中化学4.1.1二氧化硅和硅酸新人教版必修1.ppt

1．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。 2．能正确描述二氧化硅的结构特点。 3．知道二氧化硅能与氢氟酸、碱性氧化物、碱和碳反应。 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。 1．硅元素的存在 2．二氧化硅 (1)存在 SiO2存在形态有________形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是________。 (2)结构 SiO2晶体是________空间网状结构，每个Si周围结合________个O，每个O周围有________个Si，SiO＝________。 (3)物理性质 SiO2的熔点________，硬度________，不溶于水。 (4)化学性质 (5)用途 ①沙子是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作____________。 ③________和玛瑙制作饰物和工艺品。 ④实验室中使用的石英坩埚。 思考1：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，为什么不用玻璃塞？ 提示：玻璃中含SiO2，SiO2与NaOH反应生成有黏性的Na2SiO3，会使瓶塞与瓶口粘在一起，不易打开。 思考2：SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？ 提示：不属于。两性氧化物既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢氟酸反应只是SiO2的一个特性，SiO2属于典型的酸性氧化物。 SiO2的结构和性质 特别提醒：(1)SiO2和CO2都是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水。 (2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应；SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应。 【解析】　CO2的熔、沸点低，SiO2的熔、沸点高，硬度大，两者都是酸性氧化物，但其物理性质差异很大，A错；高温下SiO2与CaCO3能反应，是因为产物CO2为气体，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2与HF反应，不生成盐，D错。 【答案】　C 【方法技巧】　SiO2性质易错辨析 1．SiO2不能与水反应，但属于酸性氧化物。因为酸性氧化物的定义是与碱反应生成盐和水的氧化物(SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O)。 2．SiO2既能与NaOH反应，又能与HF反应，但不属于两性氧化物，因为两性氧化物的定义是与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，而SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O中，SiF4不属于盐，故其不属于两性氧化物。 3．“SiO2”是二氧化硅的化学式，而不是其分子式，二氧化硅没有分子。 【解析】　酸酐与对应的酸中元素化合价相同，SiO2中硅元素的化合价和H2SiO3中硅元素的化合价相同，所以SiO2尽管难溶于水，但它仍是硅酸的酸酐，A项正确；SiO2晶体的物理性质是熔点高、硬度大、不易溶于水，B项错误；二氧化硅难溶于水，且不与水反应，无法直接与水反应制取硅酸，C项正确；SiO2与氢氟酸反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，SiO2与氢氟酸反应只是一种特殊情况，所以不能说SiO2是两性氧化物，D项正确。 【答案】　B 【解析】　SiO2和CO2都属于酸性氧化物，能与碱反应，同时二者均具有弱氧化性，一定条件下能与单质碳反应。 【答案】　D 【解析】　SiO2是由Si原子和O原子以12的比例结合形成的立体网状结构，并不以分子的形式存在。 【答案】　A 1．物理性质 硅酸是一种________溶于水的________胶状物。 2．化学性质 (1)弱酸性： 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，化学方程式为：_____________________________________________。 结论：H2SiO3________H2CO3(酸性)。 (2)不稳定性： H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式为： ___________________________________。 3．制备 4.存在及用途 浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强的________，常用作________或________的载体。 思考：如何由SiO2通过最简单的方法制得H2SiO3？(用方程式表示) 提示：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 H2SiO3性质的比较 【解析】　SiO2不能与水反应生成硅酸，A错误；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错误；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错误。 【答案】　D 【方法技巧】　H2SiO3虽然是SiO2相应的水化物，但因SiO2不