4.1.1學(xué)案設(shè)計(jì).docx

學(xué)案設(shè)計(jì) 第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角硅第1課時(shí)二氧化硅和硅酸學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解硅在自然界中的含量及存在形式。2.通過對(duì)二氧化碳與二氧化硅的比較學(xué)習(xí),掌握二氧化硅的性質(zhì)。(學(xué)習(xí)重點(diǎn))3.掌握硅酸的性質(zhì)及制法。(學(xué)習(xí)重點(diǎn))學(xué)習(xí)過程課前活動(dòng)1.從物質(zhì)存在和組成多樣性的角度看,元素是無機(jī)非金屬材料的主角,是地殼的基本骨干元素,該元素的主要存在形式是,如石英、水晶和沙子的主要成分都是;硅在地殼中的含量居第位,僅次于。2.碳和硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別是、。碳在自然界中的存在形式有,而硅在自然界中主要以和的形式存在,原因是硅是一種元素。一、二氧化硅1.二氧化硅的結(jié)構(gòu)Si與O按的比例組成的狀原子晶體。2.二氧化硅在自然界中常見的形式地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的,其存在形式有和兩大類,統(tǒng)稱。結(jié)晶形態(tài)石英晶體:結(jié)晶的二氧化硅水晶:石英中無色透明的晶體瑪瑙:水晶中具有彩色環(huán)帶或?qū)訝畹臑楝旇?.物理性質(zhì):SiO2溶于水,熔點(diǎn),硬度。4.化學(xué)性質(zhì)(1)與氫氟酸反應(yīng)方程式:,所以氫氟酸能否用玻璃試劑瓶盛裝?(2)具有性氧化物的通性:與生石灰反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。盛NaOH溶液的試劑瓶用橡膠塞而不用玻璃塞原因: 。5.二氧化碳與二氧化硅性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與碳反應(yīng)6.用途 二、硅酸1.硅酸的性質(zhì):硅酸在水中的溶解度,酸性H2CO3。2.硅酸的制備:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論和解釋在試管中加入35 mL飽和Na2SiO3溶液,滴入23滴酚酞溶液溶液顏色由無色變成色Na2SiO3溶液呈性再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸,邊加邊振蕩,至溶液顏色變淺并接近消失時(shí)停止溶液顏色由色逐漸變色,最后出現(xiàn)化學(xué)方程式:酸性強(qiáng)弱:鹽酸硅酸硅酸的制備原理:強(qiáng)酸制弱酸。3.用途:“硅膠”干燥劑,催化劑載體等。隨堂檢測1.下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A.硅是非金屬元素,但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)D.當(dāng)加熱到一定程度時(shí),硅能與氧氣、氫氣等非金屬反應(yīng)2.與普通玻璃相比具有相同組成的是()A.鋼化玻璃B.光學(xué)儀器玻璃C.石英玻璃D.有色玻璃3.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是()A.石英坩堝B.普通玻璃坩堝C.生鐵坩堝D.陶瓷坩堝4.下列說法中不正確的是()A.因?yàn)镾iO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2對(duì)應(yīng)的酸或者說SiO2不是H2SiO3對(duì)應(yīng)的酸酐B.CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C.SiO2是一種空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,熔點(diǎn)高、硬度大D.氫氟酸能夠雕刻玻璃5.下列離子方程式書寫不正確的是()A.大理石與鹽酸反應(yīng)CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2B.水玻璃中加入硫酸Na2SiO3+2H+H2SiO3(膠體)+2Na+C.二氧化硅與苛性鈉反應(yīng)SiO2+2OH-SiO32-+H2OD.將二氧化碳通入過量的澄清石灰水中CO2+Ca2+2OH-CaCO3+H2O6.有一粗硅,含鐵和硅兩種雜質(zhì),取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中,放出等量的氫氣,則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A.物質(zhì)的量之比為11B.物質(zhì)的量之比為21C.質(zhì)量比為41D.質(zhì)量比為217.在實(shí)驗(yàn)室里熔化NaOH固體,不能選用的坩堝是()A.鐵坩堝B.瓷坩堝C.鋁坩堝D.石墨坩堝8.下列物質(zhì):氫氟酸;濃硫酸;燒堿溶液;Na2CO3固體;氧化鈣;濃硝酸,其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()A.B.全部C.D.9.由石英制取硅膠,經(jīng)歷以下三步,試寫出前兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)用氫氧化鈉溶液溶解石英: ;(2)過濾,向?yàn)V液中加入鹽酸: 。(3)微熱濃縮硅酸溶液,加熱蒸干溶液,得到硅膠。10.利用“強(qiáng)酸制弱酸”的規(guī)律,嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,來證實(shí)酸性:鹽酸碳酸硅酸。(1)實(shí)驗(yàn)中必須用到的藥品有。(2)必須用到的儀器有:。(3)繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖。參考答案學(xué)習(xí)過程課前活動(dòng)1.硅化合態(tài)SiO2二氧2.+6 24+14284游離態(tài)和化合態(tài)氧化物硅酸鹽親氧一、1.12立體網(wǎng)2.12%結(jié)晶形無定形硅石3.難高大4.(1)SiO2+4HFSiF4+2H2O不能(2)酸SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2與NaOH反應(yīng)生成的Na2SiO3有黏性,使玻璃塞打不開5.物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應(yīng)難溶于水,不與水反應(yīng)CO2+H2OH2CO3與酸反應(yīng)SiO2+4HFSiF4+2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OCO2+2NaOHNa2CO3+H2O與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+CaOCaSiO3CO2+CaOCaCO3與碳反應(yīng)SiO2+2CSi+2COCO2+C2CO6.制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、石英鐘、水晶工藝品、玻璃、建筑材料等二、1.很小弱于2.紅堿紅無膠狀沉淀Na2SiO3+2HClH2SiO3(膠體)+2NaCl大于隨堂檢測1.解析:硅是非金屬元素,許多化學(xué)性質(zhì)和碳相似,化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下,硅可與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng),加熱和高溫條件下,硅能與氧氣、氫氣反應(yīng)。答案:C2.解析:鋼化玻璃是把普通玻璃放入電爐里加熱變軟后急劇冷卻,就好像鋼淬火一樣,所以叫作鋼化玻璃,它和普通玻璃成分相同;光學(xué)儀器玻璃是制玻璃的原料中,多加了氧化鉛;有色玻璃是在生產(chǎn)玻璃的原料中摻入某些金屬氧化物,使之均勻地分散在玻璃態(tài)的物質(zhì)中,比如加入Co2O3制得藍(lán)色鈷玻璃;石英玻璃的主要成分是二氧化硅。答案:A3.解析:實(shí)驗(yàn)中選用器皿,既要考慮器皿材料的熔點(diǎn),又要考慮材料與所盛物質(zhì)之間能否反應(yīng)。石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高溫下,燒堿能與SiO2反應(yīng)而使坩堝腐蝕:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,鐵在高溫下不與NaOH反應(yīng)。答案:C4.解析:SiO2中Si呈+4價(jià),H2SiO3中Si為+4價(jià),且H2SiO3SiO2+H2O,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng):Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3(膠體)+Na2CO3;D項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng):4HF+SiO2SiF4+2H2O。答案:A5.B6.解析:粗硅與鹽酸反應(yīng)是鐵與鹽酸反應(yīng)Fe+2HClFeCl2+H2;粗硅與堿反應(yīng)是硅與堿反應(yīng)Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2,因