[高一化学教案][二氧化硅、硅酸盐工业][中等职业教育].doc

山东铝业职业学院教 案授课班级11连读一班11连读二班授课日期2012-5-102012-5-8授课节次9、109、10课程： 化学 课次： 27 课型： 面授 第 三 章 第 四 节课题：二氧化硅，硅酸盐工业教学目的：掌握二氧化硅的性质了解硅酸盐工业重点、难点：教法设计：启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究教具（挂图）使用：作业布置：;课后小节： 年 月 日备课内容【复习】 碳族元素包含哪几种元素？ 单质硅有几种同素异形体？晶体硅的晶体结构式怎样的 晶体硅的物理性质怎么样？ 硅的化学性质怎么样？第四节 第一次课： 碳族元素、硅【引入】上节课我们学习了硅单质的性质，这节课我们重点研究一下硅的重要化合物：SiO2【板书】二、二氧化硅天然的SiO2叫做硅石，比较纯净的叫做石英，无色透明的纯净SiO2叫做水晶。同样的，SiO2的晶体结构也是非常有特色的，我们首先研究一下。【板书】1.晶体结构正四面体空间网状结构。与金刚石、晶体硅类似，但也有显著区别。金刚石、晶体硅都是有单一元素构成的晶体，而二氧化硅则有两种元素组成。金刚石、晶体硅的共价键的键角全部相等都是10928，而二氧化硅有两种键角，两个SiO键的键角为10928，两个OSi键的键角则是180。【板书】2.物理性质坚硬难熔的固体，不溶于水，熔沸点高。我们注意到凡是正四面体空间网状结构的晶体的硬度都很高，说明物质和它们的晶体结构关系密切。【小知识1】物质硬度和晶体结构的关系原子晶体离子晶体分子晶体【小知识2】衡量矿物硬度的标准：莫氏硬度矿物硬度指矿物抵抗外来机械作用力(如刻画、压入、研磨等)侵入的能力。在矿物学中所称的硬度，通常多是指摩氏硬度，即矿物与摩氏硬度计相比较的刻划硬度。1822年，德国矿物学家Friedrich Mohs提出用10种矿物来衡量物体相对硬度，即摩氏硬度，由软至硬分为十级：1）滑石，2）石膏3）方解石4）萤石5）磷灰石6）正长石 7）石英 8）黄玉 9）刚玉 10）金刚石。各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。利用摩氏硬度计测定矿物硬度的方法很简单。将预测矿物和硬度计中某一矿物相互刻划，如某一矿物能划动方解石，说明其硬度大于方解石，但又能被萤石所划动，说明其硬度小于萤石，则该矿物的硬度为3到4之间，可写成3-4。【小知识3】几种硬度较高的矿物质金刚石（C）：10；金刚砂（SiC）：9.5；刚玉（红蓝宝石Al2O3）：9黄玉（Al2SiO4（F，OH）：8晶体硅（Si）：7.6石英（SiO2）：7回到正题，我们继续研究SiO2的化学性质【板书】3.化学性质十分稳定【板书】(1)酸性氧化物通行：但是不溶于水，也不与水反应。【板书】(2)常温与氢氟酸、强碱反应4HF+SiO2SiF4+2H2O(氢氟酸雕刻玻璃)2NaOH+SiO2Na2SiO3(有粘性)+H2O所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。【板书】（3）与碱性氧化物反应高温高温高温SiO2+CaO CaSiO3Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2高温CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2【板书】4. 用途光导纤维石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、高级工艺品和眼镜片玛瑙：精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品【小知识】矽肺病：由于长期吸入大量含结晶型游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病。【板书】三、硅酸和硅酸盐工业【板书】1. 硅酸硅酸（H2SiO3）：不溶于水的二元弱酸，硅酸盐与酸反应可制得白色胶状固体原硅酸（H4SiO4），在空气中部分失水后变成白色粉末硅酸。（1）性质： 白色胶状，难溶 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）不能使指示剂变色 脱水形成硅胶（2）制取Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO32. 硅酸盐（1）定义硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸钠（Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃（2）硅酸盐组成的表示方法：Na2SiO3可以表示为：Na2OSiO2Al2(Si2O5)(OH)4（高岭土）可以表示为：Al2O32SiO2 2H2O书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开如：CaAl2SiO6（钙长石）可以表示为：CaOAl2O32SiO23. 硅酸盐工业简介以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。硅酸盐工业是无机化学工业的一个重要部门，硅酸盐材料为主的无机非金属材料，往往与金属材料、高分子材料并列为现代三大重要材料。硅酸盐工业的特点：(1)原料：含硅的物质、碳酸盐等。(2)反应