第1节 无机非金属材料的主角硅 教案.docx
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第1节无机非金属材料的主角硅教案
第四章第一节硅
课前预习学案
一、预习目标
预习:
学生通过填写学案初步了解本节要学习的内容。
并学会学习本节课的方法。
二、预习内容
【知识要点】一:
硅
1:
物理性质 硅是良好的
材料
2:
化学性质 <硅最外层个电子,故化学稳定性很.)
<1)与强碱NaOH反应
<2)与氢氟酸反应
<3)加热和高温下,与一些非金属反应
Si+O2Si+F2
3:
硅的制备
<1)将石英砂 <2)粗硅转变为纯硅: Si(粗>+2Cl2 <3)SiCl4+2H2 4、硅的用途 【知识要点】二: 二氧化硅 ) 1: 物理性质 SiO2溶于水,熔点,硬度。 2: 化学性质 <化学稳定性很,与水不反应。 ) <1)与氢氟酸反应 <雕刻玻璃) 【与其它酸不反应】 ★氢氟酸如何盛装? ★ <2)具有性氧 化物的通性: ①与生石灰反应: ②与烧碱溶液反应: ★盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞★原因 3: 用途 【知识要点】三: 硅酸 1: 硅酸的性质 硅酸在水中的溶解度,酸性H2CO3 。 2: 硅酸的制备 可溶性硅酸盐+酸: 如Na2SiO3+HCl= Na2SiO3+CO2+H2O= ★用二氧化硅和水行吗? ★ 3: 用途: “硅胶”干燥剂,催化剂载体等 【知识要点】四: 硅酸盐 <大多溶于水,化学性质稳定。 ) 1: 硅酸钠溶于水,俗称和。 用于制备硅酸和作和。 2: 硅酸盐组成的表示: <二氧化硅和氧化物的组合) 【氧化物的书写顺序】: 活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水 如: Na2SiO3表示为 长石: 3: 用途: <陶瓷,玻璃,水泥等) 4: 制取水泥、玻璃的原料及反应 课内探究学案 一、学习目标 1.认识硅及其重要化合物的性质和用途。 2.记住硅和二氧化硅的晶体结构以及重要化学性质。 3.能说出水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。 学习重难点: 二氧化硅及硅酸盐的化学性质。 二、学习过程 [导课]问题: 1、结合元素周期表回答: 非金属元素种类? 在周期表中的位置? 2、地壳中氧和硅的含量? 3、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些? 硅在地壳中的含量仅次于,为,硅的和 构成了地壳中大部分的、和。 约占 地壳质量的以上。 硅在元素周期表第族,原子结 构示意图为。 在化学反应中原子既不易又不易 电子,主要形成化合物。 碳和硅的比较 碳 硅 原子结构示意图 主要化合价 一: 二氧化硅和硅酸 硅是一种元素,主要以及形式存在。 1: 二氧化硅 (1>: SiO2是硅最重要的,天然二氧化硅称为,约占地壳的,存在状态有和。 二氧化硅的结构< 代表硅原子; 代表氧原子) (2>: SiO2是原子晶体。 1个Si原子与周围的4个O原子形成4个共价键,每1个O原子与两个Si原子相结合。 实际上,二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1: 2的比率所组成的立体网状原子晶体,我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。 b5E2RGbCAP (3>: 石英晶体是结晶的,具有不同的和。 石英中无色透明的晶体叫,具有彩色环带状或层状的称。 SiO2是原子晶体,是网状结构。 二氧化硅可用来做光导纤维;石英可用来做石英钟、石英表,耐高温的石英玻璃;水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等,含有有色杂质的石英,还可用于制造精密仪器轴承,耐磨器皿和装饰品等。 p1EanqFDPw (4>SiO2的物理性质是是一种坚硬难熔的固体,不溶于水。 氧化硅能与成相应的盐和水,是一种氧化物,它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。 酸性氧化物一般不与酸发生化学反应,而二氧化硅却能与发生反应,这也是工业上用雕刻玻璃的反应原理。 二氧化硅的主要化学性质: 不溶于水的性氧化物,能与反应 1、酸性氧化物 SiO2+2NaOH= SiO2+CaO=== 2、特殊性: SiO2+HF= [思考]已知玻璃中含有SiO2,而硅酸钠又是一种粘合剂,回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? DXDiTa9E3d 2: 硅酸 (1>: 硅酸是一种比碳酸还要的酸,溶解度,硅酸是通过可溶性 与其他酸反应制得,Na2SiO3+H2SO4—。 生成的H2SiO3形成 (2>: 硅胶,吸附能力强。 常用作实验室、、 的。 也可做。 (3>: 实睑4—1 实验 现象 化学方程式 在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸 [演 示实验]取两根一样的干燥布条(其中一根在硅酸钠溶液中浸过>在火焰上燃烧。 实验 现象 点燃晾干蒸馏水的布条 点燃晾干的硅酸钠布条 两根布条燃烧的情况一样吗? 现象有何不同? 二: 硅酸盐 1: 硅酸盐是由硅、氧和组成的的总称。 一般不溶于,稳定性。 2: 常用的硅酸盐是,其水溶液称为 ,可用作、 及。 3: 硅酸盐岩石长期在的侵蚀下,风化为,形成的一般带电,能吸收、等营养离子而保证了。 4: 硅酸盐 主要产品、、。 5: SiC(俗称金刚砂>,具有 的结构,很大,可用作、 的磨料, [ 例题]Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2 [练习]如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐 高岭石: Al2(Si2O5>(OH>4以氧化物形式表示为<) 钠长石: NaAlSi3Oaa为<),若以氧化物形式表示为<) [阅读]新型陶瓷: 结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。 三: 硅单质 1: 硅单质有和两种。 晶体硅的结构类似 是带有的固体。 、、 常温下化学性质。 2: 硅 在元素周期表中处于与的,是一种,是良好的材料。 3: 20世纪中叶开始,硅成了信息技术的,半导体晶体管及芯片的出现, 促成了的革命。 4: 利用高纯硅的半导体性能,可以制成,将光能转换为。 光电池可作、、、 。 等动力。 (四>当堂检测 1.熔融烧碱应选用的器皿是 A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 2.下列说法正确的是 A.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸 C.二氧化硅溶于水显酸性 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 3.下列物质中属于纯净物的是 A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 4.下列叙述正确的是 A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 5.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。 此处的风化作用是说矿物与H2O和CO2同时作用的过程。 例如钾长石(KAlSi3O8>风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH>4],此反应的离子方程式是: 2KASi3O8+11H2O+2CO2=2K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH>4这个反应能发生的原因是。 Al2Si2O5(OH>4改写成氧化物的形式为________________。 RTCrpUDGiT 课后练习与提高 1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是<)5PCzVD7HxA A.硅胶B.水晶C.玛瑙D.硅石 2.下列不属于传统硅酸盐产品的是<) A.玻璃B.水泥C.光导纤维D.陶瓷 3.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中<) A.具有玻璃塞的细口瓶B.具有玻璃塞的广口瓶 C.带滴管的滴瓶D.具有橡胶塞的细口瓶 4.可以用来制取半导体材料<如大规模集成电路)的是<)jLBHrnAILg A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐 5.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是< ) A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀 6.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是<)xHAQX74J0X A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3 7.在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中,氧化剂和还原剂的质量比为<) A.36∶30B.60∶36C.2∶1D.1∶2 8.用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。 例如: LDAYtRyKfE <1)计算机芯片的主要 成 分是; <2)光导纤维的主要成分是: <3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是; <4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物; 申明: 所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。
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