第1页，共23页，星期日，2025年，2月5日2009年10月6日，瑞典皇家科学院宣布2009年诺贝尔物理学奖授予华人科学家高锟和另两名美国科学家。每年12月10日是瑞典科学家诺贝尔的逝世纪念日，诺贝尔奖颁奖典礼都在这一天举行。2009年12月10日，高锟亲自出席颁奖仪式，从卡尔十六世国王手中接过这一殊荣。高锟于43年前开始主持发明光导纤维，人们尊称他为“光纤之父”。光纤的主要成分是什么？它有什么性质？课堂导入第2页，共23页，星期日，2025年，2月5日学习目标了解SiO2的结构；掌握SiO2的物理性质和化学性质；掌握H2SiO3的制备和性质；了解SiO2和硅胶的用途第3页，共23页，星期日，2025年，2月5日二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。是一种坚硬难熔的固体。二氧化硅存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。硅石硅矿山探究一：二氧化硅SiO2的结构和性质探究沙子第4页，共23页，星期日，2025年，2月5日溶解性：难溶于水；硬度：硬度比较大；熔沸点：熔沸点高；1、SiO2的物理性质第5页，共23页，星期日，2025年，2月5日SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定2、SiO2的结构第6页，共23页，星期日，2025年，2月5日水晶（SiO2）第7页，共23页，星期日，2025年，2月5日玛瑙（SiO2）第8页，共23页，星期日，2025年，2月5日3、SiO2的化学性质（1）是酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3高温（2）与水和酸不反应，HF除外SiO2+4HF=SiF4?+2H2O想一想：为什么盛放NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞？生活小应用：HF可以用来雕刻玻璃第9页，共23页，星期日，2025年，2月5日（3）在高温下与碳酸盐的反应SiO2+CaCO3=CO2?+CaSiO3高温SiO2+Na2CO3=CO2?+Na2SiO3高温第10页，共23页，星期日，2025年，2月5日探究二：硅酸的性质与制备酸性溶解性硅胶弱酸，比碳酸的酸性还弱不溶于水硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。1、硅酸的性质H2SiO3+2NaOH=2H2O+Na2SiO3第11页，共23页，星期日，2025年，2月5日2、硅酸的制备由于SiO2不溶于水，故硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3第12页，共23页，星期日，2025年，2月5日探究三：二氧化硅和硅酸的应用1、二氧化硅的用途建筑材料—SiO2为主要成分的沙子光学及光纤制品的基本原料—纯净的SiO2饰物和工艺品—石英和玛瑙耐高温的材料第13页，共23页，星期日，2025年，2月5日二氧化硅用来制光导纤维光导纤维就是比头发丝还细的、能传导光信号的玻璃丝。制造光导纤维的材料就是二氧化硅。光导纤维主要用于通讯、传感、测量等，光纤通讯的优点就是通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。第14页，共23页，星期日，2025年，2月5日水晶第15页，共23页，星期日，2025年，2月5日石英、玛瑙第16页，共23页，星期日，2025年，2月5日石英制品第17页，共23页，星期日，2025年，2月5日