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二氧化硅的性质和用途概要
SiO2的结构 资*源%库 * $来源: * 资*源%库 * 资*源%库 * 资*源%库 * $来源: * * $来源: * WWW. * * $来源: * WWW. * Z * Z * WWW. * $来源: * * 资*源%库 * 资*源%库 * 资*源%库 * $来源: * * $来源: * * * * 非金属及其化合物 4-1-1 二氧化硅和硅酸 现收藏于北京朝阳区人民政府,小鸡出壳为天然玛瑙奇石。仿佛蛋壳破裂,一只色泽淡黄的毛茸茸小鸡伸头欲出,石质滋润、神态逼真。 现收藏在台北故宫,如鸡蛋大小,其矿物化学成分是二氧化硅。“肉”的肥瘦层次分明、肌理清晰、毛孔宛然,肌理也相当逼真,此东坡肉形石,是一块天然的石头,色泽纹理全是天然形成,看上去完全是一块栩栩如生的五花肉块,现它与翠玉白菜、毛公鼎并称台北故宫的“镇馆三宝”。 由三色玛瑙形成面容,黑色玛瑙形成五官,慈善安详与现代老妪形象巧合天成。 这块葡萄玛瑙紫色与白色相间,葡萄球状结晶十分完美,而且整体形状与中国版图极其相似。 情景设疑 虽然相隔千山万水,我们的心时刻连在一起,通过手机、互联网我可以随时随地聆听到你的声音,看到你的音容笑貌。现代化的通讯方式是通过什么传递信号的呢?制备这种物质的主要原料是什么呢?电脑芯片的主要成分又是什么? 教学目标 1.能说出硅在自然界的含量、存在、用途。 2.了解二氧化硅的物理性质和用途,能熟练写出二氧化硅的相关方程式。 3. 能简单说出硅酸的用途。 4、通过观赏惟妙惟肖的图片,让学生感受到大自然的魅力。 一、二氧化硅和硅酸 1.二氧化硅 (1)存在 存在形态有________形和__________两大类,水晶、玛瑙的主要成分是_____________________。 结晶 无定形 结晶的二氧化硅 (2)物理性质 熔点 硬度 溶解性 高 大 不溶于水 (3)化学性质 (4)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_____制作饰物和工艺品。 光导纤维 石英 玛瑙 例1.下列关于二氧化硅的叙述中,不正确的是 ( ) A.在固态和液态时,导电性都很弱 B.能跟强碱反应,但不能与水反应 C.硅与碳最外层虽均有4个电子,但SiO2的物理性质与CO2的物理性质不同,化学性质类似 D.既是酸性氧化物,又是碱性氧化物 典型例题分析 D 【解析】 A项正确,SiO2在固态和液态时无自由移动的电子和离子存在,导电性弱;SiO2属于酸性氧化物,能和碱反应,不和H2O反应,和大多数酸不反应,只和唯一的弱酸(氢氟酸)反应,表现一定的特性,所以B项正确,D项错误;Si与C虽然最外层电子数相同,但由于SiO2和CO2的结构差别较大,故物理性质差别较大,化学性质类似,C项正确。 【答案】D 2.硅酸 (1)硅酸的性质 ①弱酸性 向Na2SiO3溶液中通入CO2,反应的化学方程式为_____________________________。 结论:H2SiO3酸性比H2CO3酸性____________。 Na2SiO3+CO2+H2O =H2SiO3↓+Na2CO3 弱 原理:强酸制弱酸 ②不稳定性 H2SiO3受热易分解,反应方程式为:_____________________。 现象 滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消失,并有透明胶状物质生成 ? 结论 Na2SiO3 溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3 且H2SiO3 难溶于水 ? 化学方程式 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl 实验4-1:向饱和Na2SiO3 溶液中滴入酚酞,再滴入稀盐酸 (3)硅酸的存在及用途 ①浓度小时:形成_________ ②浓度大时:形成_________ ③硅胶 硅酸凝胶经干燥脱水得到的_______________,称为“_ ______”,具有强的______,常用作_______或_______的载体。 硅酸溶胶 硅酸凝胶 硅酸干凝胶 硅胶 吸水性 干燥剂 催化剂 例2.下列说法正确的是( ) A.硅酸不溶于水,因此不与NaOH溶液反应 B.根据SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑的反应,可推知硅酸酸性比碳酸酸性强 C.CO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D.SiO2溶于水显酸性 典型例题分析 【解析】 硅酸不溶于水,但与NaOH反应:H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O。B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出,使反应进行得较彻底,是利用SiO2、CO2沸点的不同,而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱。C项符合“强酸制弱酸”的一般规
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