第四章导学案.doc

2012-2013高一化学必修一导学案 班级 姓名 组别 组内评价 教师评价无机非金属材料的主角-硅 “导学案”编写人:芦娟 审核人： 领导签字： 【学习目标】1了解硅在自然界的含量、存在、用途、了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。2了解二氧化硅的物理性质和用途、掌握二氧化硅的化学性质。3了解硅酸的性质和制备、了解硅酸盐的重要用途及组成、掌握Na2SiO3的化学性质。【学习重点】 二氧化硅的化学性质、Na2SiO3的化学性质 问题引入： 你知道自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成吗？你知道什么叫“硅谷”吗？怎样得到单质硅呢，又怎样得到高纯度的Si呢？ 第一课时； 二氧化硅和硅酸一SiO2的存在和物理性质 1二氧化硅（1）存在形态：其存在形态有_和_两大类，统称硅石（2）用途_（3）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，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。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。（4）物理性质；熔点_、硬度_、_导电、_溶于水。【自主学习1】阅读课本74有关内容，完成下列问题：硅元素在地球上以_形式存在，主要以熔点很高的_及“硅酸盐”的形式存在。而碳在地壳中主要形成 石灰岩 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_世界。 【自主学习2】 二氧化硅 硅最重要的化合物是_。地球上存在的天然二氧化硅称为“硅石”，其存在形态有 结晶形 和_。无色SiO2晶体在自然界中称为_，彩色的叫_。【思考与交流1】1、碳和硅在结构上有何相同点和不同点？请在左边画出它们的原子结构示意图： _ 、_2、二氧化硅晶体和二氧化碳分子的结构有什么不同？它们的物理性质有何差异？CO2在常温下是_态，它的固体又叫“_”； CO2_溶于水SiO2在常温下是_态，很“坚硬”； SiO2 _溶于水3、结合课件图片和课本P64图片，说说二氧化硅的用途：（1）用作“水晶、玛瑙”等饰物和工艺品； （2）制作精密的光学仪器。（3）制造“信息高速公路的骨架”的材料，又叫_。二SiO2的化学性质【自主学习3】（1）Si和C处于同一主族的元素，我们通过回忆CO2的化学性质来学习SiO2的化学性质。CO2 和SiO2都属于_性氧化物，它们都能发生什么化学反应呢？请填写下表内容：CO2SiO2与H2O反应与CaO反应 与NaOH反应其他反应情况可使澄清石灰水变浑浊不能使澄清石灰水变浑浊【思考与交流2】（1）SiO2为什么不能与水反应？_ (2)为什么实验室盛装碱溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用磨口玻璃塞？（提示：Na2SiO3具有粘性，玻璃的成分中有SiO2。）为什么_（3）HF酸为什么保存在塑料瓶中？_ （4）氢氟酸可用来在玻璃上雕刻图案，它的反应原理是_思考题：SiO2既能与碱NaOH反应，又能与酸HF反应。那么，SiO2是不是两性氧化物呢？ _三硅酸（化学式为_） 1【实验4-1】仔细观察实验，完成课本表格： 现象：在_色的Na2SiO3溶液中滴入1-2滴酚酞后显_色；再滴入稀盐酸后，溶液的颜色_，同时生成_沉淀。结论：硅酸是弱酸（比碳酸_），也是唯一的“_溶于水”的酸。2（1）物质类别：酸性比碳酸_（强或弱）（2）制备：用可溶性_与_反应制得 （3）在水中溶解度_，易聚合形成_。硅酸的制备反应式：_硅酸凝胶经_后等到多孔的硅酸干凝胶，称为“_”，可用作_剂。3把CO2通入Na2SiO3溶液中，也得到H2SiO3，试写出反应方程式，并比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱。Na2SiO3 + CO2 + _ = _ 4.硅胶的用途：常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的_剂，也可用作催化剂的载体。 第二课时 硅酸盐和硅1硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由_、_和_组成的化合物的总称。（2）性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态，大多_溶于水，化学性质_。（3）硅酸钠 溶解性：_溶于水，水溶液俗称_，呈_性。 用途：制备_和木材_等的原料。（4）硅酸盐组成的表示：常用_和_形式表示。如硅酸钠（Na2SiO3）：_钾长石（K2Al2Si6O16）：_ 蛇纹石（Mg3H4Si2O9）：_高岭石（Al2H4Si2O9）：_（5） 常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料制造过程玻璃水泥陶瓷黏土（6）其他含硅物质性质用途SiC俗称_，具有_结构，硬度_。含4%硅的硅钢有很高的_性硅橡胶具有很好的_性和_性人工制造的分子筛具有_结构，表面积大，具有吸附性【自主学习4】阅读课本77-P78有关内容，完成下列问题： “硅酸盐”是由_，氧和_组成的化合物的总称，大多数_溶于水，化学性质_。最简单的硅酸盐是_，可溶于水，其水溶液俗称“_”，是制造硅胶和木材防火剂等的原料。陶瓷、_和水泥是传统的“硅酸盐工业”，其中普通玻璃是以_、_和_为原料知玻璃窑中熔融得到的硅酸盐产品。2. 硅 【自主学习5】阅读课本79有关内容，完成下列问题. 硅在自然界中的含量：在地壳中的含量居第_位，仅次于_。存在：硅是构成_与_的基本元素，在自然界中都以_态存在，主要以_和_的形式存在。硅是良好的_材料，单质硅是带有_光泽的_色固体，熔点_、硬度_、有脆性，在常温下化学性质_。硅可与烧碱溶液和氢氟酸反应。【思考】为什么自然界中硅的含量会低于氧？_二、硅的原子结构【思考】试根据硅的原子结构示意图分析硅的主要化合价。 原子结构示意图_主要化合价_1硅单质的分类：分为_和_两种。2晶体硅的结构：类似于_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。4硅的用途（了解）_【随堂知识反馈】1. 地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是 （ ） A. 熔点很高 B. 与水反应生成对应的酸 C. 可与烧碱反应生成盐 D. 坚硬 2. 要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（ ） A. 纯碱溶液 B. 盐酸 C. 硫酸 D. 苛性钠溶液3. 下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是（ ） A. 烧碱溶液 B. 浓硫酸 C. 氢氟酸 D. 碳酸钠溶液4. 将过量的CO2分别通入CaCl2溶液，Na2SiO3溶液，Ca(OH)2溶液，饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是（ ）A. B. C. D. 【过关检测】1写出下列反应的化学方程式（1）二氧化硅与氢氟酸反应：_（2）二氧化硅与NaOH溶液反应：_ 离子方程式：_（3）高温条件下，二氧化硅与碳酸钠固体反应：_（4）硅酸钠溶液与盐酸反应：_ 离子方程式：_（5）硅酸钠溶液中通入少量CO2：_离子方程式：_2生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是