2019—2020年第二学期高三复习第五章非金属及其化合物第三节无机非金属材料的主角

第五章 非金属及其化合物

第三节 无机非金属材料的主角——硅

第一课时

时间：2020年3日

教学要求： 了解硅在自然界的形式存在

了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应 掌握Si SiO2的存在形式和SiO2的性质，用途 掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用 教学目标：

使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。

使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质。

教学重点： 二氧化硅及硅酸的性质

教学难点： 二氧化硅、硅酸的主要性质及硅酸钠的用途 教学考点： Si ，SiO2硅酸盐的用途，矿物质的分离精制。

【模块一】、二氧化硅（SiO2） 【指导阅读】 完成知识整理：

⑴ 存在：天然二氧化硅约占地壳质量的12%，其存在形态有 和 两种，统称 。二氧化硅是 结晶，无色透明的石英晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的石英晶体叫 。 ⑵ SiO2的晶体结构

二氧化硅晶体有多种晶型，其基本结构单元是个正四面体，二氧化硅晶体是 由Si和O按 的比例所组成的 结构的晶体。 ⑶ SiO2的物理性质

熔点、沸点 (熔点1723℃，沸点2230℃)，硬度 ，难溶于 。 【小结】自然界中的硅主要以硅石和硅酸盐的形式存在，不含游离态的硅，二氧化硅是一

种难溶于水的白色固体，其晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的 网状 结构。 （考点） ： 石英，玛瑙，水晶，玻璃的主要成分为SiO2

【模块二】 SiO2的化学性质 【思考】1、SiO2属于哪类氧化物？

2、根据已有的知识，请同学们推测SiO2还可能具有哪些性质？

【学生活动】请写出SiO2与CaO、Ca(OH)2、NaOH反应的化学方程式。 【掌握】② 氧化物的性质

a：与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3 （炼铁造渣）

b：与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）

1 / 9

2019—2020年第二学期高三复习第五章非金属及其化合物第三节无机非金属材料的主角

c：与HF反应（特性） ：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O

【讨论】为何盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 【回答】玻璃中的SiO2会与NaOH溶液反应生成具有粘性的Na2SiO3 【SiO2小结】

熔点、沸点、硬度、状态 二氧化硅 很高、大、固态 考点 石英玻璃比普通玻璃的更耐高温 600°C以上普通玻璃易软化 化学性质 与水 与氢氟酸 （酸中只与HF反应） 与碱溶液 与碱性氧化物 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3 不反应[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net][来源:www.shulihua.net] 刻蚀玻璃； 不能用玻璃瓶装HF 不能用玻璃塞装碱液（碱性溶液） 玻璃锻造 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O （2）SiO2的用途(考点）：制作光导纤维

【模块三】、硅酸(H2SiO3)

【探究实验】在试管中加入3~5mLNa2SiO3溶液（饱和Na2SiO3溶液按1： 2或1：3的体积比用水稀释），滴入酚酞试液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐 酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化 过程及其现象。（注：硅酸钠溶液显碱性）

现象 结论 化学方程式 【性质】

1、物理性质： 2、化学性质：酸性：H2SiO3 H2CO3

① 可溶性硅酸盐与酸（HCl）反应： ② 将CO2通入Na 2SiO3溶液中 ： Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO3 【H2SiO3 小结】

硅酸是一种白色胶状沉淀的弱酸，酸性比H2CO3酸性弱

考点【实验探究】

探究 ： 盐酸（或醋酸）碳酸与硅酸的酸性强弱

操作： 如下图所示向装有石灰石的A烧瓶中加入适量的盐酸（或醋酸），将产生的

气体通入装有硅酸钠溶液的B试管中。

现象： A中冒气泡，B中出现白色沉淀

2 / 9

2019—2020年第二学期高三复习第五章非金属及其化合物第三节无机非金属材料的主角

结论： 酸性 盐酸（醋酸）＞碳酸＞硅酸 讨论： 该实验是否能说明结论？

分析：不能，

因为盐酸（或醋酸）易挥发，A中反应为放热反应，反应过程中挥发的盐酸（醋酸）随着CO2进入B试管中盐酸也能制硅酸。

改良：在AB之间安装一瓶装有饱和NaHCO3溶液的试管。

饱和NaHCO3溶液的作用：除去CO2中的HCl(或CH3COOH) 【练习】

1、下列叙述中，正确的是（ ） A、自然界中存在大量单质硅

B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应 D、二氧化硅是带有金属光泽的固体，易溶于水 2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（ ）

①制造水泥；②制光导纤维；③制造石英手表；④制坩埚；⑤制首饰 Ａ、 ② ④ ⑤ Ｂ、① ② ④ Ｃ、 ② ③ ④ ⑤ Ｄ、 ① ③ ⑤ 3、下列仪器的使用正确的是（ ） A、用石英坩埚熔化NaOH固体 B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液 C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液 D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓盐酸

4.下列试剂不能用磨口玻璃塞的试剂瓶保存的是（ ）

A浓硫酸 B.NaOH溶液 C.盐酸 D.硫酸铜溶液 5.石英光导纤维的主要成分是（ ）

A.Si B.SiC C.SiO2 D.Na2SiO3

6．下列物质的主要成分不是SiO2的是 ( ) A．石英 B．水晶 C．人造刚玉 D．玛瑙 7．要除去SiO2中混有的少量CaCO3杂质，最适宜的试剂是 ( )

3 / 9