高中化学 第4章 第1节 硅 无机非金属材料学案 鲁科版必修

1、第4章 第1节 硅 无机非金属材料【学习目标】1熟练掌握硅、二氧化硅的性质和用途，能分析水泥、玻璃工业生产原料和原理及成分。2独立思考，小组合作，学会利用物质类别预测物质性质的方法探究总结SiO2的化学性质。3激情投入，体会硅及化合物的开发对人类生产、科技的重要影响。【使用说明与学法指导】1认真阅读教材107113页，了解硅元素在自然界中以什么形态存在，人类应用最早的硅酸盐材料是什么？制造它的主要原料是什么？具有特殊结构、特殊功能的新型无机非金属材料有哪些？所有同学规范完成导学案预习自学部分，并记熟基础知识。2C层规范完成预习案并掌握课本相关的基础知识，AB层在掌握预习案基础上进一步完成探究案

2、和针对训练。标有的训练题目C层不做。预习案1非金属单质有哪些化学通性，预测硅的化学性质，写出有关反应的化学方程式。2工业上，首先在电炉子中高温用炭粉还原二氧化硅制得“粗硅”，再将“粗硅”在高温下与氯气反应(生成SiCl4)提纯，所得产物在高温下再被氢气还原，从而得到高纯硅。请写出上述过程中有关反应的化学方程式。3制造普通玻璃的主要原料是什么？写出生产玻璃的过程中主要反应的化学方程式。普通玻璃的成分是什么？有无固定的熔点？4制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分是什么？（写出名称和化学式）【预习自测】1下列说法中不正确的是 （ ）A硅的化学性质不活泼，常温下不易与物质反应，加热条件下可与某

3、些非金属单质发生反应B二氧化硅用途广泛，常被用来制造石英钟表的压电材料和光导纤维。水晶常用来制造光学仪器和电子部件等。C硅可用于制造硅芯片、晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池等D水泥、玻璃、陶瓷、水晶饰物都是硅酸盐制品2下列材料中，制取水泥和玻璃都需要的是 （ ）A石灰石B石英C黏土D纯碱【我的疑问】对课本预习内容，你还有什么疑问？探究案探究点：二氧化硅的化学性质(育人立意：通过观察、分类等方法来预测SiO2的性质，提高主动探究能力和总结归纳能力。)【化学与生活】自然界中无游离态的硅，你知道用于制造晶体管、集成电路的硅是怎么来的吗？硅与其它非金属单质类似吗？与氧气等物质反应吗？硅及氧化物到

4、底有哪些化学性质呢？下面我们一起来探究。【方法导引】可从运用观察、分类、比较的方法来预测SiO2的化学性质，然后进行性质验证。从酸性氧化物角度探究SiO2的化学性质，并写出化学方程式【拓展应用】1请总结常见试剂的保存方法2请写出你学过的所有的置换反应(以化学方程式表示)【针对训练】1地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物不具有的性质是 （ ）A熔点高，硬度大B与碳单质在高温下反应可制取两种元素中的一种单质C是酸性氧化物，与水反应生成对应的酸D可与纯碱反应2下列试剂能用橡胶塞的玻璃瓶盛放的是 （ ）A液溴B氢氟酸CNaOH溶液D汽油3在一些实验中，需要熔融的NaOH，熔融烧碱时应选用的器皿是

5、 （ ）A石英坩埚B普通玻璃坩埚C生铁坩埚D陶瓷坩埚4保存NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用方程式解释其原因：_ _。【身边的化学】硅的用途硅包括多晶硅、单晶硅、硅晶片(包括切片、磨片、抛光片)、外延片、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等。半导体硅用量或产量以单晶硅数量(以吨计)和硅片面积(平方英寸)来表述。半导体硅是一类具有半导体性能，用来制作半导体器件的硅材料，主要包括硅粉、硅棒、硅片、籽晶、单晶硅、多晶硅、半导体晶体管、单晶硅棒、单晶硅片、单晶硅切磨片、单晶硅抛光片、单晶硅外延片、单晶硅太阳能电池板、单晶硅芯片、砷化镓、单晶锗、太阳能电池圆片、方片、二级管、三级管、硅堆、复合半导体器件、微波射

6、频器件、可控硅器件、高频管、低频管、功率管、MOS管、集成电路等等。第4章 第1节 硅 无机非金属材料预 习 案1.非金属单质在一定条件下可以与氢气、氧气、金属单质等反应。在常温下，硅的化学性质不活泼，它不与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等物质发生反应。在加热条件下，硅能与某些非金属单质发生反应， Si + O2 SiO22. SiO2 + 2C Si + 2CO，Si+2Cl2 SiCl4 ，SiCl4+2H2 Si+4HCl3. 纯碱、石灰石、石英 SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2 SiO2CaCO3CaSiO3CO2Na2SiO3、CaSiO3、 SiO2 无 4. 石灰石、黏土

7、硅酸三钙3CaOSiO2 硅酸二钙2CaOSiO2 铝酸三钙3CaOAl2O3【预习自测】1D 2. A探 究 案探究点：二氧化硅是一种酸性氧化物，常温能够与碱液缓慢反应：SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O高温下能与碱性氧化物反应：SiO2CaOCaSiO3【拓展应用】1.（1）固体用广口瓶，液态的用细口瓶。（2）见光易分解的用棕色瓶保存，放在阴凉处。如：氯（溴）水、 HNO3（浓）、 AgNO3 、AgX等。（3）强氧化性、酸性物质、有机溶剂用磨口玻璃塞 如液溴、酸性高锰酸钾溶液等（4）碱性物质用橡胶塞。如氢氧化钠溶液等2. 常见置换反应1. 金属金属 金属+盐金属+盐（按金属活动性顺序表分析） Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu2. 金属非金属 氢前金属+ H+ H2 2Na +2 H2O2NaOH+H2 2Mg+CO2 2MgO+C 3. 非金属非金属 C + H2O（g） CO + H2 Cl2+ H2S = S + 2HCl O2+ 2H2S = 2S + 2H2O Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Br2+2KI=