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文档简介
张家口市第一私立中学高一化学备课组 主备人: 李亚军 郝丽珍学案一 无机非金属材料的主角硅1.教学目标使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用落实自主、合作、探究学习方法,比较法。培养学生热爱化学,了解中华民族的传统文化,激发学习化学的兴趣。2.本节教学重难点:二氧化硅的性质自主学习我自学,我学会1.阅读课本,完成下列问题:硅是一种 元素,在地壳中含量占第 位,为26.3。在氧化气氛包围的地球上,硅总是与 相互化合,主要以熔点很高的 及 的形式存在。而碳在地壳中主要形成 和 等矿物,碳的最高价氧化物 通常为 态,通过 进入以碳为骨架的物质世界。2.二氧化硅(SiO2)(1)硅最重要的化合物是 。地球上存在的天然二氧化硅称为 ,其存在形态有 和 ,石英晶体是结晶的 ,具有不同的晶型和色彩,石英中无色透明的晶体就是通常所说的 ,具有彩色环带状或层状的称为 。(2)SiO的化学性质1)请分别写出CO与HO、CaO、NaO、NaOH反应的化学方程式。COHO =COCaO =CONaO =CO2 NaOH =或CONaOH =2)请根据上面的化学方程式的规律及结合生活实际,写出下列反应方程式SiOHOSiOCaOSiONaOSiO2 NaOH3.硅酸的性质物理性质: 。化学性质: 弱酸性:只能与强碱发生中和反应,其酸性比HCO还弱。HSiO2NaOH=。 不稳定(比HCO稳定),受热易分解。HSiO=。互动探究我合作,我会学一SiO2的物理性质及结构1.SiO2物理性质熔点_、硬度_、_导电、_溶于水。2.SiO2结构SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_的比例所组成的_结构的晶体,其基本结构单元_,每个硅原子周围与_个氧原子结合,每个氧原子周围与_个硅原子结合。二氧化硅晶体中_单个的SiO2分子。思考:结合生活实际,根据SiO2的存在和应用,分析SiO2的物理性质及化学稳定性。二.SiO2的化学性质二氧化硅是 及 的酸酐,具有酸酐的通性;(1)常温下可跟氢氟酸反应、跟碱溶液缓慢反应。SiO2+ HF= SiO2+ NaOH= 探究1:实验室如何保存氢氟酸?探究:实验室在存放强碱溶液时要注意什么?(2)在高温时,二氧化硅可与碱性氧化物以及某些盐发生反应SiO2+CaO= SiO2+CaCO3= SiO2+ Na2CO3= (3)在高温时,二氧化硅可被某些还原剂还原粗制硅:SiO2+ C= 制金刚砂:SiO2+ C= 4.CO2与SiO2的比较二氧化碳二氧化硅化学式分子结构物理性质化学性质用途三硅酸(1)硅酸的制备【实验4-1】:向试管中加入3-5 ml饱和NaSiO3水溶液,滴1-2滴酚酞,现象为 ,再用胶头滴管滴加稀盐酸,边加边振荡,现象为 ,生成的 逐渐集合而形成胶体溶液 ,用可见光照射出现了 。当生成的浓度较大时,则形成软而透明的冻状的 ,经干燥脱水形成干燥剂 。化学方程式为 。(2) 硅酸化学式 、原硅酸化学式 为不溶于水的弱酸,酸酐化学式都是 ,原硅酸不稳定,在空气中易失去水,形成硅酸,反应式为: ;硅酸钠水溶液叫水玻璃,在空气中会变质,反应式为: 注:一般来说从溶液中析出的是H4SiO4,H4SiO4不稳定,失水变为H2SiO3,没有特别说明,从溶液中析出的也可写成H2SiO3。课堂练习我训练,我巩固1.二氧化硅的化学性质很不活泼,几乎所有的酸都不与其反应,但有一种酸能够和二氧化硅发生反应,这种酸是( )A.浓盐酸 B.硫酸C.硝酸 D.氢氟酸2.下列物质中,能够与溶液反应的是 ( ) A.碳酸钠 B.硅酸钠C.二氧化硅 D.氢氧化铝 3.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是( ) A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3C.Na2O2Na2CO3 D.SiO2H2SiO34.下列关于二氧化硅的说法中,错误的是 ( ) A.二氧化硅也叫硅酐B.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 C.不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物5.二氧化硅是一种酸性氧化物,下列物质中不能和二氧化硅发生化学反应的是 ( )A.氢氟酸 B.碳(高温下)C.碳酸钠(高温下) D.水学案二 硅酸盐 硅单质1.本节重点:硅酸钠及硅的性质。2.本节难点:硅酸盐及硅的丰富性和多样性。自主学习我自学,我学会四、硅酸盐1.硅酸盐是 的总称,各种各样的硅酸盐和 等一起构成了人类及其地球生物生存的根基。2.Na2SiO3、K2SiO3是易溶于水的盐。Na2SiO3水溶液称为 ,可用作 等。【实验4-2】:两张滤纸分别用蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液浸泡,取出沥干,在酒精灯外焰上点燃.现象: 。结论: 。 3.向Na2SiO3水溶液中通入CO2或加入盐酸均生成白色胶状沉淀。有关离子方程式: 4.其他含硅物质性质用途SiC俗称 , 具有 ,结构,硬度 含4%硅的硅钢具有很好的 性和 性硅橡胶人工制造的分子筛五、硅单质1硅单质的分类:分为_和_两种。2晶体硅的结构:类似于金刚石,具有_结构。3晶体硅物理性质:_色,有_光泽的_体,熔点_,硬度_,有_,是良好的_材料。 硅的用途 互动探究我合作,我会学1.硅酸盐1)水泥玻璃主要原料主要成分物理性质化学性质2).硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成,如:硅酸钠是一种可溶性的硅酸盐,而其他硅酸盐多数不溶于水,而且结构很复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。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:NaSiO可以写成NaOSiO。用氧化物的形式表示下列硅酸盐:例如:高岭石:Al(SiO)(OH),以氧化物形式表示AlO2SiO2HO。钾长石(K2Al2Si6O16):_蛇纹石(Mg3H4Si2O9):_探究1:钠长石:NaAlSiOa,a为8,以氧化物形式表示为: 探究2:三硅酸镁可用于治疗胃溃疡,已知该物质的溶解度小,当胃酸的酸度大于溃疡部分所能承受的酸度时,三硅酸镁有明显的反应。(1)请把三硅酸镁(MgSiOH2O)改写成氧化物的形式 。(2)已知三硅酸镁与胃酸(主要成分为HCl)作用后的各物质均为只含有两种元素的化合物,写出它与胃酸反应的化学方程式。2硅单质的性质1).硅晶体的结构及主要物理性质结构: 主要物理性质: 2).硅的化学性质:常温下与F2、HF、强碱反应,而不与Cl2、O2反应。Si+ F2= Si+ NaOH+H2O = 加热时:Si+O2 = 3).硅在周期表中处于金属和非金属的过渡位置,是一种良好的 ,因此硅成为信息技术的关键材料,是人类将太阳能转化为电能的常用材料,可以制成光电池,将光能直接转化为电能。探究1:下列关于硅的说法不正确的是 ( )A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼,不与任何物质反应D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等反应探究2:下列关于硅的说法不正确的是 ( )A.Si具有金属光泽,因此Si是两性物质B.硅太阳能电池可以将光能转化为电能C.硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心D.硅钢是一种合金课堂练习我训练,我巩固1.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2. 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,下列关于水玻璃的说法正确的是 ( )A.水玻璃是一种纯净物 B.水玻璃可作木材防火剂C.水玻璃跟盐酸反应所得的白色胶状沉淀是二氧化硅D.滴有酚酞试液的水玻璃呈红色,说明水玻璃和食盐水一样呈中性3.下列关于硅的说法正确的是 ( )A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量所有元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼,是自然界中可以以游离态存在D.硅在电子工业中,是重要的半导体4过量的泥沙、纯碱和石灰石熔化后生成( )水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一
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