第一課時、第二課時 ppt第二課時.ppt

專題3從礦物到基礎(chǔ)材料第三單元含硅礦物和信息材料 一 硅酸鹽礦物 傳統(tǒng)材料和信息材料的介紹 第一課時 二 單質(zhì)硅 二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及它們的用途 第二課時 問 硅在自然界中無游離態(tài) 為什么 討論推測 是不是單質(zhì)硅的性質(zhì)很活潑 一 硅 silicon 單質(zhì) 閱讀資料總結(jié)用在集成電路上的硅是利用了硅的什么性質(zhì) 利用硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì) 追問 你還能說出一些硅的性質(zhì)嗎 下面我們先來了解硅的結(jié)構(gòu) 樣品圖 總結(jié) 硅的結(jié)構(gòu)與我們學(xué)過的什么物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似 2 硅的物理性質(zhì) 晶體硅是灰黑色有金屬光澤 硬而脆的固體 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料 熔沸點高 硬度大 難溶于溶劑 1 硅的結(jié)構(gòu) 正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 與金剛石結(jié)構(gòu)相似 討論推測 硅應(yīng)具有哪些性質(zhì) 1 常溫只與單質(zhì)氟 氫氟酸和強堿溶液反應(yīng) si 2f2 sif4 氣態(tài) si 4hf sif4 2h2 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 si 2naoh 4h2o na2sio3 2h2 3h2o 3 硅的化學(xué)性質(zhì) 通常硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 回憶 這個反應(yīng)與我們前面學(xué)過的哪種金屬的反應(yīng)類似 金屬鋁 2 加熱高溫能和氧氣 氯氣 氫氣等反應(yīng) si o2 sio2 si 2cl2 sicl4 液態(tài) si 2h2 sih4 氣態(tài) 高溫 高溫 高溫 思考探索 硅的性質(zhì)通常時穩(wěn)定的 那么自然界中為什么無游離態(tài) 請同學(xué)們課后查閱有關(guān)資料分析 討論解決 友情提示 硅具有親氧性 同時地殼的運動也有一定的作用 問 通過對硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí) 你有什么啟發(fā) 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 1 用于制造硅芯片 集成電路 晶體管 硅整流器等半導(dǎo)體器件 2 制造太陽能 3 制造合金 如含硅4 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的鋼導(dǎo)磁性好制造變壓器的鐵芯 含硅15 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的鋼有良好的耐酸性等 問 既然硅的作用非常重要 自然界中又沒有單質(zhì)硅 那么工業(yè)是怎樣生產(chǎn)的呢 4 硅的用途 5 硅的工業(yè)生產(chǎn) 制粗硅 sio2 2c si 2co 制純硅 si 2cl2 sicl4 液態(tài) sicl4 2h2 si 4hcl 高溫 高溫 高溫 了解單質(zhì)硅的有關(guān)性質(zhì) 我們再來了解二氧化硅的性質(zhì) 二 二氧化硅 silica 的存在 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 2 sio2的結(jié)構(gòu) 正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 可以理解為在晶體硅的結(jié)構(gòu)中兩個硅原子中間插入一個氧原子 1 sio2的存在 在自然界中有較純的水晶 含有少量雜質(zhì)的石英 瑪瑙和普遍存在的沙子 還有無定形的硅藻土 自然界的二氧化硅又稱硅石 討論推測 sio2的性質(zhì) 總結(jié) 1 sio2物理性質(zhì) 硬度大 熔點高 難溶于水等溶劑的固體 2 sio2化學(xué)性質(zhì) 常溫下 性質(zhì)穩(wěn)定 只與單質(zhì)氟 氫氟酸和強堿溶液反應(yīng) sio2 2f2 sif4 o2 sio2 4hf sif4 2h2osio2 2naoh na2sio3 h2o 3 sio2的性質(zhì) 問 這個反應(yīng)在生活和生產(chǎn)中有什么實際作用 雕刻玻璃 問 這個反應(yīng)的原理在實驗室中是怎樣應(yīng)用的 裝堿液試劑瓶不能用玻璃塞 加熱高溫 sio2 2c si 2cosio2 na2co3 na2sio3 co2 sio2 caco3 casio3 co2 高溫 高溫 高溫 4 sio2的用途 制石英玻璃 是光導(dǎo)纖維的主要原料 制鐘表部件 可制耐磨材料 用于玻璃的生產(chǎn) 在光學(xué)儀器 電子工業(yè)等方面廣泛應(yīng)用 進一步證實物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì) 問 通過對二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí) 你有什么收獲 問 這兩個反應(yīng)用在什么生產(chǎn)中 能否說二氧化硅參加反應(yīng)生成二氧化碳 就表面硅酸酸性強于碳酸 用在玻璃生產(chǎn)中 不能 強酸制弱酸是指在溶液中進行的復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律 在干態(tài)下 遵循的是高沸點制低沸點 問題思考 1 你有沒有發(fā)現(xiàn)實驗室中 盛裝堿液的試劑瓶的塞子是什么塞 為什么不是玻璃塞 答 是橡皮塞或軟木塞 因為堿會和玻璃中的sio2反應(yīng)生成具有黏性的礦物膠 na2sio3 會將塞子和瓶口黏住 再問 氟化氫氣體用什么瓶收集 氫氟酸在實驗室應(yīng)如何儲存 答 氟化氫氣體一般是用塑料瓶收集 氫氟酸只能用塑料瓶或鉛制容器盛放 2 請畫出碳原子和硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖 比較兩原子結(jié)構(gòu)有何共同點 碳單質(zhì)金剛石和晶體硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有相似之處嗎 那么 co2和sio2呢 據(jù)所學(xué)知識列表比較它們的性質(zhì) 分析思考產(chǎn)生性質(zhì)差別的根本原因是什么 前進 提示 產(chǎn)生性質(zhì)差別的根本原因是co2和sio2的結(jié)構(gòu)不相同 co2氣體存在單個co2分子 而sio2物質(zhì)內(nèi)部沒有分子 只是si原子和o原子相互結(jié)合而成 結(jié)構(gòu)上的進一步了解將在后面學(xué)習(xí) 提示 返回 本課總結(jié) 這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了硅單質(zhì)和二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及用途 通過學(xué)習(xí) 我們了解到硅及其化合物在社會發(fā)展和人類文明進步歷程中充當(dāng)了一個非常重要的角色 可以說目前全球信息的流通 電子業(yè)的發(fā)展是離不開硅元素的 我們也相信隨著科技的發(fā)展 它們還會為人類文明的進步發(fā)揮更多的作用 創(chuàng)造更多的奇跡 希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí) 掌握更多的科學(xué)知識 開發(fā) 研究硅這古老而又年輕的元素在更多方面的應(yīng)用 下面我們來做幾道練習(xí) 課堂練習(xí) 一 選擇題 1 下列關(guān)于硅和二氧化硅的性質(zhì)敘述中正確的是 a 常溫下o2能氧化成sio2 b sio2是酸性氧化物 能與水反應(yīng)生成硅酸 c 石英 水晶 海沙的主要成分都是sio2 d 硅通常很穩(wěn)定 不溶于常見的溶液中 c 2 工業(yè)制取sic的化學(xué)方程式是sio2 3c sic 2co 反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比是 a 1 2b 2 1c 1 1d 3 5 高溫 3 要除去sio2中混有的少量雜質(zhì)caco3 最適宜的試劑是 a 水b 鹽酸c 稀硫酸d 氫氧化鈉溶液 a b 4 硅與鋁一樣能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣 現(xiàn)有一根粗鋁 其中含si與fe雜質(zhì) 取等質(zhì)量的樣品分別與足量的稀鹽酸和足量的naoh溶液反應(yīng) 放出等量的h2 則該粗鋁中fe和si的關(guān)系是 1 物質(zhì)的量比2 1 2 物質(zhì)的量比3 1 3 質(zhì)量比2 1 4 質(zhì)量比4 1 a 2 4 b 2 3 c 1 4 d 只有 4 c 5 下列離子方程式不正確的是 a 石英和燒堿反應(yīng) sio2 2oh sio32 h2ob 往燒堿溶液中通入少量的co2 co2 2oh co32 h2oc 小蘇打溶液中加入過量的石灰水 2hco3 ca2 2oh caco3 2h2o co32 d 往水玻璃中加入鹽酸 2h sio32 h2o h4sio4 c 6 下列試劑不能放在有玻璃塞的玻璃試劑瓶中的是 1 nahco3 2 nacl 3 kno3 4 石灰水 5 caso4 6 naoh 7 na2co3 8 nahso4a b c d 7 把9 2gna和4 2gsi同時投入適量水中 在標(biāo)況下產(chǎn)生的h2的體積是 a 2 8lb 5 6lc 11 2ld 22 4l c a 8 據(jù)2001年12月有消息報道 有科學(xué)家提出硅是 21世紀(jì)的能源 未來的石油 的觀點 假如硅作為一種普通使用的新型能源被開發(fā)利用 關(guān)于其有利因素的下列說法中 你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖?a 硅便于運輸 儲存 從安全角度考慮 硅是最佳的燃料 b 硅的來源豐富 易開采 且可再生 c 硅燃燒放出的熱量大 且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度底 容易有效控制 d 尋找高效催化劑 使硅的生產(chǎn)耗能很低 是硅能源開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù) d 二 填空題 9 選適當(dāng)試劑或方法除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì) 括號內(nèi)為雜質(zhì) 1 sio2 caco3 2 sio2 si 3 nacl sio2 4 sio2 h2sio3 5 fe2o3 sio2 6 si fe 稀鹽酸過濾 氧氣加熱 水過濾 加熱 強氧化鈉溶液過濾 稀鹽酸過濾 10 硅易與氧結(jié)合 更易與氟結(jié)合 哪些反應(yīng)可以說明這一點 自然界中的硅幾乎都是與氧結(jié)合在一起 即自然界中沒有游離態(tài)的硅 sio2十分穩(wěn)定 h2不能奪走sio2中的氧 但是mg能 將mg和sio2隔絕空氣加熱 可生成si 若mg過量 還會進一步反應(yīng) 將反應(yīng)后的物質(zhì)冷卻 并與水反應(yīng) 放出能自然的氣體 請你寫出上述變化的化學(xué)方程式 sio2 2mg si 2mgo si 2mg mg2si mg2si 4h2o 2mg oh 2 sih4 sih4 2o2 sio2 2h2o 高溫 高溫 11 常溫下sicl4是一種液體 曾經(jīng)應(yīng)用于海戰(zhàn) 噴灑到海面潮濕的空氣中 能迅速形成煙霧 用于隱蔽自己 不被敵人發(fā)現(xiàn) 用簡短的語言及化學(xué)方程式解釋其原因 答 sicl4遇水蒸汽 與水蒸氣反應(yīng) 生成sio2固體和鹽酸小液滴 因此產(chǎn)生煙霧現(xiàn)象 sicl4 2h2o sio2 4hcl 12 把sio2與caco3的混合物26g高溫加熱到質(zhì)量不再變化 冷卻后殘留固體質(zhì)量為17 2g 1 寫出發(fā)生的化學(xué)方程式 2 求生成的co2在標(biāo)況下的體積 3 原混合物中sio2的質(zhì)量是多少 4 最后得到的物質(zhì)一定是混合物嗎 1 反應(yīng)式 caco3 cao co2 sio2 cao casio3 或sio2 caco3 casio3 co2 從若caco3過量 cac