2012高中化学 4.1无机非金属元素的主角—硅学案 新人教必修1

用心 爱心 专心1 第四章第一节第四章第一节 硅硅 课前预习学案课前预习学案 一 预习目标一 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 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 预习内容二 预习内容 知识要点 一 硅 物理性质 硅是良好的 材料 化学性质 硅最外层 个电子 故化学稳定性很 与强碱 NaOH 反应 与氢氟酸反应 加热和高温下 与一些非金属反应 Si O2 Si 2 硅的制备 1 将石英砂 SiO2 和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳 化学方程式 为 2 粗硅转变为纯硅 Si 粗 2Cl2 SiCl4 2H2 4 硅的用途 知识要点 二 二氧化硅 Si 与 O 按 的比例组成的 状原子晶体 物理性质 SiO2 溶于水 熔点 硬度 化学性质 化学稳定性很 与水不反应 与氢氟酸反应 雕刻玻璃 与其它酸不反 应 氢氟酸如何盛装 具有 性氧化物的通性 与生石灰反应 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 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 用心 爱心 专心2 可溶性硅酸盐 酸 如 Na2SiO3 HCl Na2SiO3 CO2 H2O 用二氧化硅和水行吗 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 硅酸钠 溶于水 俗称 和 用于制备硅酸和作 和 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 用途 陶瓷 玻璃 水泥等 制取水泥 玻璃的原料及反应 课内探究学案课内探究学案 一 学习目标一 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 学习重难点 二氧化硅及硅酸盐的化学性质 二 学习过程二 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 用心 爱心 专心3 主要化合价 一 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 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 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 用心 爱心 专心4 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 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 用心 爱心 专心5 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 NaAlSi3Oa a 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 四四 当当堂堂检检测测 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 用心 爱心 专心6 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 课后练习与提高课后练习与提高 1 下列物质中主要成分不是二氧化硅的是 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 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 A CO2 H2CO3 B SiO2 Na2SiO3 C Na2O2 Na2CO3 D SiO2 H2SiO3 7 在 SiO2 3CSiC 2CO 反应中 氧化剂和还原剂的质量比为 A 36