专题19无机非金属材料的主角——硅-2025年秋初升高化学衔接精品专题学案教师版

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1．碳和硅在自然界中以什么形式存在？

2．CO2的物理性质：是一种   色   体，   溶于水，固态CO2俗称       。

3．完成以下方程式：

（1）CO2 + H2O →

（2）CO2 + NaOH →

（3）CO2 + CaO →

4．请写出硅原子和碳原子的原子结构示意图。

5．根据Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑能说明硅酸酸性比碳酸强吗？

6．由于SiO2既可与碱反应，也可与氢氟酸反应，所以SiO2为两性氧化物，这种说法是否正确?

【答案】

1．碳在自然界中有游离态和化合态两种形式存在，硅在自然界中以化合态存在。

2．无色无味  气体  能  干冰

3．（1）CO2 + H2O = H2CO3 

（2）CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O

（3）CO2 + CaO = CaCO3  

4．      

【新知精讲】

一、二氧化硅

1.存在

存在形态有结晶形和无定形两大类,水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。

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)以SiO2为主要成分的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,可以制作光导纤维。

(3)用石英和玛瑙制作饰物和工艺品。

二、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Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3(胶体)+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3(胶体)+2NaHCO3。

结论:H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。

(2)不稳定性。

H2SiO3受热易分解,化学方程式为H2SiO3SiO2+H2O。

2.硅酸的制备

(1)Na2SiO3溶液与CO2的反应:Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3(胶体)+Na2CO3。

(2)Na2SiO3与盐酸的反应:Na2SiO3+2HCl===H2SiO3(胶体)+2NaCl。

3.硅酸的存在及用途

(1)浓度小时:形成硅酸溶胶。

(2)浓度大时:形成硅酸凝胶。

 (3)硅胶。

硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶,称为“硅胶”,具有很强的吸水性,常用作干燥剂或催化剂的载体。