非金属及其化合物---硅教案

1、非金属及其化合物 -硅适用学科高中化学适用年级高中一年级适用区域人教版课时时长（分钟）60min学问点二氧化硅及硅酸的主要性质；硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸）；二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用1.使同学明白硅的两种重要化合物 二氧化硅及硅酸的主要性质；教学目标2.引导同学对比学习硅的化合物与碳的化合物，培育同学联系、对比、归纳总结的学习方法； 3.使同学明白二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的有用性；教学重点二氧化硅的性质教学难点硅酸的性质教学过程一、课堂导入1、从电脑的芯片、光导纤维、水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例引入硅及其化合物；2、二氧

2、化碳具有哪些重要的性质呢？二、学问讲解考点 1 sio2sio2 是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形状有结晶型和无定型两大类，统称硅石；sio2 基本结构单元为四周体结构：si 与 o按 1:2 的比例组成立体网状结构；考点 2 二氧化硅和二氧化碳性质比较物质二氧化硅二氧化碳熔沸点、硬度、状很高、硬度大、固态低、硬度小、气态态与水不反应co2+h2 o=h2co3sio2+4hf=sif4 +2h2o与氢氟酸化学与碱溶液性质与碱性氧化物用 hf来腐蚀和雕刻玻璃；sio2+2naoh=n2saio3+h2o盛装 naoh溶液的试剂瓶用橡皮塞， 而不用玻璃塞；高温sio2+cao=c

3、asi3o不反应co2+2naoh=n2cao3+h2 oco2+cao=cac3 o相同点都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应；异同不同点点co2 与水反应生成 h2co3;sio 2 不与水反应；sio2 溶于氢氟酸， co2 不与氢氟酸反应；sio2 须在高温下与碱性氧化物反应，而co2 可在常温常压下进行；物质硅酸碳酸化学式h2sio3h2 co3酸酐sio2co2硅酸胶体的制备：制法na2sio3 +2hcl=2nacl+h2sio3 co2+h2o=h2co3颜 色 与状态白色、固体无纯态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中酸 性 比较h2co3 h2sio3 向硅酸

4、钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸仍弱的弱酸；考点 3 硅酸和碳酸的性质比较硅单质物性：存在和形状：自然界中无游离态，主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在；晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体；导电性：半导体材料，介于导体和半导体之间；硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃（na2sio3的水溶液）等硅酸盐组成的表示：例如， na2sio3na2o·sio2al 2si 2o5oh4al 2 o3·2sio2·2h2o kalsi 3o8k2o· al 2o3· 6sio2水泥一般玻璃原料石灰石、粘土纯碱、石灰石

5、、石英（sio2） 设备水泥回转窑玻璃熔炉na2 co3+ sio 2 =高温= na2sio3+ co2反应复杂的物理化学变化过程caco3+ sio 2 =高温= casio3+ co2主要成分3cao·sio2na2o·cao· 6sio22cao·sio23cao· al 2o3组成表示法金属氧化物· sio2·h2 o水硬性特性（加石膏调剂硬化速度）玻璃态物质（在肯定温度范畴内软化）非晶体新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、光导纤维等传统无机非金属材料的优缺点：抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击；新型无机非金属材料的特

6、性：强度高，耐高温；具有电学特性：绝缘体、半导体、导体等；具有光学特性：发光、透光（可见光、红外光、射线）；具有生物功能；例题精析【例题 1 】以下说法不正确选项asio2 可与hf反应，因而氢氟酸不能储存在玻璃瓶中bsio2 可与水反应生成 h2sio3c向氯水中加 caco3粉末，可提高溶液中 hclo的浓度 d向氯水中滴加蓝色石蕊试液先变红后褪色【答案】 b【解析】asio2可与hf反应，因而氢氟酸能腐蚀玻璃， a正确；b硅酸不溶于水， sio2 不能与水反应生成 h2sio3 ，b错误；c向氯水中加 caco3 粉末，caco3粉末能与盐酸反应， 促进氯气与水反应的平稳向正方向进行，

7、可提高溶液中 hclo的浓度， c正确； d氯水显酸性和强氧化性，向氯水中滴加蓝色石蕊试液先变红后褪色， d正确；答案为 b；【例题 2 】氮化硅（ si 3n4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：3sio2 +6c+2n2si 3n4+6co，也可由 sicl 4的蒸汽和 nh3 反应制取：高温3sicl 4+4nh3si 3n4 +12hcl；就 以下表达正确选项a反应属于离子反应b如制取等量的 si 3n4，就反应转移电子数目必定相等c 反 应 的 氧 化 剂 是 n2 d反应中氧化产物与仍原产物物质的量之比为1:6【答案】 c【解析】试题分析： a反应是固体

8、之间的反应，不属于离子反应，错误； b在反应中每产生 1mol si 3n4，转移电子的物质的量是 12mol；反应是非氧化仍原反应， 因此没有发生电子转移因此制取等量的 si 3n4 ，反应转移电子数目不相等， 错误；c在反应n2得到电子由反应前 n2的0价变为反应后 si 3n4中的n元素的 -3 价，n得到电子，被仍原， 因此该反应的氧化剂是 n2 ，正确；d在反应中氧化剂 n2得到电子，被仍原变为 si 3n4，仍原剂 c失去电子被氧化变为co，所以氧化产物 co与仍原产物 si 3 n4物质的量之比为 6:1 ，错误；【例题 3 】以下有关物质的性质或应用的说法不正确选项 a二氧化硅

9、是生产光纤制品的基本原料 b水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂cna2o、na2o2 与co2反应产物相同dsio2 是酸性氧化物，能与 naoh溶液反应【答案】 c【解析】试题分析： a、光导纤维的主要成分为二氧化硅，正确，不选 a；b、水玻璃有黏性和耐火性，正确，不选 b；c、氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，二者产物不同，选 c； d、二氧化硅是酸性氧化物，能和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，正确，不选 d；考点：硅的化合物的性质课堂运用1、科学家提出硅是 “ 21世纪的能源 ”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用；以下关于硅的说

10、法中错误选项a 自然界中硅元素的储量丰富b自然界中存在大量的单质硅c高纯度的硅被用作运算机芯片d可用 h2 在高温下仍原 sicl 4 的方法得到高纯硅【答案】 b【解析】 a 、自然界中有大量含有硅元素的物质，正确，不选a ；b、硅是亲氧元素，在自然界中没有单质硅，错 误，选 b；c、硅是半导体，能做运算机芯片，正确，不选c；d、氢气仍原四氯化硅生成硅和氯化氢，能制取高 纯度的硅，正确，不选d；2有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的h2， 就该粗硅中铁和硅的关系正确选项a 物质的量之比为11b物质的量之比为12 c质量之比为41d质量之比

11、为 2 1【答案】 c【解析】 粗硅中的硅与盐酸不反应，只有铁与盐酸反应fe +2hcl fecl2 +h2 ；粗硅中的硅与碱反应si + 2naoh + h2o na2sio3 + 2h2，铁与氢氧化钠不反应，因放出等量氢气，依据方程式，铁与硅的物质的量之比为 2：1， 质量比为 2×56：1×28=4： 1；应选 c；考点：考查了硅和铁的性质和依据化学方程式的简洁运算的相关学问；3以下说法中正确选项高温a 由 na2co3 + sio2na2sio3 + co2可知，酸性 h2 sio3>h2co3b氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中 c向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解d瓷坩埚、氧化铝坩埚均不行作为融解naoh 固体的装置【答案】 d【解析】试题分析： a. 强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而sio2 与 na2co3 是高温下的反应，生成co2 气体逸出，有利于反应的进行，与最高价含氧酸的酸性无关，a 项错误； b.氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放 在橡胶塞的塑料试剂瓶中，b项错误； c向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅