高一化学《硅酸盐和硅单质》导学案

1 / 13高一化学硅酸盐和硅单质导学案文章来源m 高一化学硅酸盐和硅单质导学案第 2 课时硅酸盐和硅单质学习目标定位1.知道硅酸钠的性质和用途。2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。4.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。1盐酸、碳酸、硅酸都能与碱反应，请写出它们分别与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式：(1)_；_。(2)_；2 / 13_。(3)_；_。2用化学方程式表示：(1)盐酸的酸性比碳酸强：_。(2)碳酸的酸性比硅酸强：_。3二氧化硅是硅酸的酸酐。请写出由二氧化硅制取硅酸的化学方程式和离子方程式：(1)_3 / 13_；_。(2)_；_。知识点一硅酸盐探究活动1下列含硅物质：硅酸钙 caSio3，长石kAlSi3o6，石棉 camg3Si4o12，它们在组成上的相同点是_，共同的物质类别是_。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙 caSio3 可表示为 caoSio2，长石表示为_，石棉表示为_。2硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多_溶于水，化学性质_稳定。最简单的硅酸盐是硅酸4 / 13钠，是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称_。若取两个小木条(或滤纸条)，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中浸泡，取出稍沥干后，同时分别放置在酒精灯外焰处，观察到的现象是_，由此可得出的实验结论是_。3硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。阅读教材填写下表：硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥玻璃陶瓷归纳总结1硅酸盐的概念是_。硅酸盐的表示方法：(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(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。(2)氧化物之间以“”隔开。(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。5 / 132最常见的硅酸盐硅酸钠化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为_。3硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是_，水泥与玻璃的共同原料是_；玻璃的主要成分是_，玻璃生产过程中发生的主要化学反应的方程式是_。4其他含硅物质(如：碳化硅、硅钢、硅橡胶、分子筛等)的应用。迁移应用1用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A钙沸石caAl2Si3o103H2o，表示为Al2o33H2oB镁橄榄石(mg2Sio4)，表示为 mgo12Sio2c钾云母(k2Al6Si6H4o24)，表示为k2o6Sio2D滑石(mg3H2Si4o12)表示为3mgoH2o2下列叙述正确的是()ANa2Sio3 是硅酸盐，所以不溶于水6 / 13B电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐c建筑工业常用水玻璃作粘合剂D用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火3在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料()A纯碱 B石灰石c石英 D黏土知识点二硅单质探究活动1单质硅可分为晶体硅和无定形硅两种。晶体硅结构如图所示，为_型晶体，与_结构相似。晶体硅是一种带有_的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点_、硬度_、有脆性。晶体硅的导电性介于_之间，是良好的_材料。2硅原子最外层有 4 个电子，得失电子都较难，化学性质_。常温下，除与 F2、HF 和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，能与o2、cl2、c 发生化合反应。归纳总结晶体硅的结构和性质：7 / 13_。迁移应用4我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A晶体硅和金刚石的物理性质相似B晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应c晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵D晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电5下列关于碳和硅的比较，正确的是()A它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸B碳和硅的最高正价都是4 价c硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态1硅具有亲氧性，自然界中以 Sio2 及硅酸盐的形式存在，具有很好的半导体性和化学稳定性，常用作信息技术8 / 13与光电技术材料。2硅酸盐种类繁多、结构复杂，常用氧化物的形式表示其组成。最常见的硅酸盐是 Na2Sio3，主要用作黏胶剂(水玻璃)、防火胶。第 2 课时硅酸盐和硅单质课前准备区1(1)HclNaoH=NaclH2oHoH=H2o(2)H2co32NaoH=Na2co32H2oH2co32oH=co232H2o(3)H2Sio32NaoH=Na2Sio32H2oH2Sio32oH=Sio232H2o2(1)Na2co32Hcl=2Naclco2H2o(2)Na2Sio3co2H2o=H2Sio3Na2co33(1)Sio22NaoH=Na2Sio3H2oSio22oH=Sio23H2o(2)Na2Sio32Hcl=H2Sio32NaclSio232H=H2Sio3课堂活动区知识点一探究活动1都是由硅、氧和金属元素组成的化合物硅酸盐k2o6Sio29 / 13cao4Sio22不很水玻璃用蒸馏水浸泡的木条燃烧，用硅酸钠溶液浸泡的不燃烧硅酸钠耐高温，不能燃烧3石灰石、黏土水泥回转窑3caoAl2o3纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2o6Sio2黏土硅酸盐归纳总结1由硅、氧和金属组成的化合物的总称2Sio232H=H2Sio33黏土石灰石Na2o6Sio2 或Na2Sio34Sio2(混合物)Na2co3Sio2=高温Na2Sio3co2；caco3Sio2=高温 caSio3co2迁移应用1D根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A 中Al2o3 和 cao 的排列顺序有误；B 中化学计量数出现了12；c 正确的写法应为k2o2H2o；D 的写法完全符合要求。2cNa2Sio3 既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，10 / 13而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有粘合作用，常作粘合剂。3B这是一道硅酸盐工业中理论联系实际问题的试题。解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥产品的原料情况。制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等。相互对比后可知 B 项为正确答案。知识点二探究活动1正四面体金刚石金属光泽高大导体和绝缘体半导体2不活泼归纳总结晶体硅具有正四面体型结构；熔点高、硬度大、良好的半导体；常温下，化学性质稳定迁移应用4A晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体型的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF 和强碱等反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。5BSio2 不溶于水也不与水反应，A 不正确；在地壳11 / 13中含量第一的是氧元素，硅占第二位，c 不正确；自然界中有游离态的碳(金刚石等)，但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D 不正确。课后练习区1B3B航空材料的特点是质轻、高强度、稳定性好，故A 项正确，B 项错误；复合材料属于混合物，没有固定的熔、沸点，碳化硅属于新型无机非金属材料，c、D 项正确。4c合成这些无机非金属材料的过程中应杜绝氧气的存在，否则会生成相应的氧化物。5D6D在反应中 Si 元素化合价升高，被氧化。7c在周期表中，硅位于金属和非金属分界线附近，是导体材料，既有金属性又有非金属性。常温下，硅的化学性质不活泼，但可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热或高温条件下，硅能与氧气、氯气、氢气、碳等起反应，c 项不正确。8BSi 化学性质不活泼，但能与 o2 高温下反应：Sio2=高温 Sio2，也可与 HF 反应：Si4HF=SiF42H2；是一种亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。9(1)2mgonH2o(2)12 / 132mgonH2o4Hcl=2mgcl2(n2)H2o3Sio2解析用氧化物的形式表示硅酸盐的时候，应注意书写顺序：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应，许多同学会感到无从下手。应以氧化物形式书写。碱性氧化物(mgo)能与盐酸反应，而 Sio2 不能与盐酸反应，可当成杂质，最后写出正确的方程式。10(1)Sio2coco2H2Sio3(2)Sio22c=高温 Si2co(3)Sio23co2H2o=H2Sio3co23解析本题主要考查 Sio2 的特性。其突破口应从“A 是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸”推断出 A 为 Sio2，然后依次推断出 B 为 co、c 为 co2、D为 H2Sio3。11(1)稀盐酸无色气体碳酸钙(2)二氧化硅12(1)SiHcl3H2=1357kSi3HclSiHcl33H2o=H2Sio33HclH2高温下 H2 与o2 混合发生爆炸(2)ABc解析(1)H2 还原 SiHcl3 可制备 Si，化学方程式为SiHcl3H2=1357kSi3Hcl。SiHcl3 与 H2o 反应生成 H2Sio3、Hcl 和 H2；用 H2 还13 / 13原 SiHcl3 过程中若混入 o2，则高温下 H2 与 o2 反应发生爆炸。(2)A