二氧化硅和硅酸__第1課時(shí)_導(dǎo)學(xué)案

1、第4章第1節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角硅（第1課時(shí)）劉義學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、記住硅元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在形式。2、記住SiO2的存在形態(tài)，掌握其化學(xué)性質(zhì)。3、記住硅酸的組成和性質(zhì)，了解硅膠的形成和用途。重點(diǎn)難點(diǎn)】1、二氧化硅和硅酸的性質(zhì)2、二氧化硅結(jié)構(gòu)的理解【學(xué)習(xí)過程】一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問題閱讀教材P74-76思考：碳和硅在自然界中的存在形式項(xiàng)目原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)自然界中的存在形態(tài)碳硅小結(jié)：（1）兩元素的共性：在化學(xué)反應(yīng)中其原子既不易失電子也不易得電子，主要形成共價(jià)（四價(jià)）化合物。（2）硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的。二、完成學(xué)案，提出問題：預(yù)習(xí)課本內(nèi)容，完成資源與學(xué)案P60

2、的學(xué)案三、合作探究1、二氧化硅（SiO）2（1）存在：地球上存在的天然二氧化硅約占地殼總質(zhì)量的;其存在形態(tài)有和兩大類，統(tǒng)稱。（2）結(jié)構(gòu)（裁代表硅原子；代表氧原子）：（a）SiO晶體2的基本結(jié)構(gòu)單元呈形，每個Si原子周圍結(jié)合個0，每個0原子跟個Si相結(jié)合，Si與0原子按的比例組成的晶體。（b）石英晶體是結(jié)晶的，石英中無色透明的晶體叫，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為，沙子中含有小粒的晶體。（3）用途：（a）以SiO為主要成分的沙子仍然是基本的材料。（b）2是現(xiàn)代光學(xué)和光纖制品的基本原料（可制作實(shí)驗(yàn)室使用的石英坩堝、信息高速公路的骨架石英光導(dǎo)纖維等）。（C）和制作飾物和工藝品。（4）物理性質(zhì)：SiO溶于

3、水，熔點(diǎn)，硬度。2（5）化學(xué)性質(zhì)（a）不活潑性：常溫下，與水不反應(yīng)，氫氟酸是惟一可以與之反應(yīng)的酸，化學(xué)方程式：。玻璃中含SiO，所以可以用來雕刻玻2璃，氫氟酸必須用瓶盛裝。（b）具有性氧化物的通性：對比CO的性質(zhì)填寫SiO的一些重要性質(zhì)22二氧化碳二氧化硅化學(xué)式物理性質(zhì)與水反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)與NaOH反應(yīng)與CaO反應(yīng)特性不研究小結(jié)：SiO是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。SiO不能與水反應(yīng)生成相應(yīng)22酸；與堿反應(yīng)生成鹽和水；與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽。特性是可與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水。SiO+HF=2討論：盛NaOH溶液的試劑瓶用橡膠塞而不用玻璃塞的原因:(c) 弱氧化性：、2C+SiO高溫T

4、Si+2COt2理解：SiO的這些性質(zhì)是由它的結(jié)構(gòu)決定的。2二、硅酸實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)41實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論滴加酚酞試液后溶液呈色，滴加稀鹽酸后溶液變?yōu)闊o色，有NaSiO溶液呈性，23反應(yīng)生成了硅酸凝膠(難溶于水)?；瘜W(xué)方程式：NaSiO+2HCl=HSiO12323+2NaCl生成。記憶：NaSiO的水溶液俗稱水玻璃。(3) 不穩(wěn)定(比HCO穩(wěn)定)受熱易分解為二氧化硅和水：。(4) 硅酸在水中的溶解度。2、硅酸的制備因SiO不溶于水也不與水反應(yīng)，所以不能直接用SiO與水反應(yīng)制備硅酸。22硅酸可通過制得，所生成的HSiO易聚合形成膠體溶液一23硅酸溶膠，硅酸濃度較大時(shí)，則形成;硅酸凝膠干燥脫水一

5、一硅酸干凝膠，又稱為，吸附水分能力強(qiáng)，常用四、總結(jié)反芻1、硅酸的性質(zhì)是一種很弱的酸，酸性:HSiO(填“>”“<”)HCO。2323(2) 根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鹽酸、碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱?作，也用作的載體。NaSiO溶液與鹽酸和反應(yīng)的化學(xué)方程式：23NaSiO溶液與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式：；232五、檢測落實(shí)1. 下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是()A. 燒堿溶液B.濃硫酸C.氫氟酸D.碳酸納溶液2要除去SiO中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是()2A. 純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液3. 下列物質(zhì)中,主要成分不是SiO的是()A. 金剛砂B.瑪瑙C.水

6、晶D.石英4. 能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()A. CO溶于水形成碳酸，SiO難溶于水。22B. CO通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀2C. SiO常溫下是固體，CO常溫下是氣體D. 氯化2氫通入可溶性碳酸2鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀5. 下列物質(zhì)的變化，不能通過一步化學(xué)反應(yīng)完成的是()A.CO-HCOB.SiO-NaSiOC.NaO-NaCOD.SiO-HSiO6. A是一種天然透明晶體,2B是一種常見的無色無味的氣體，可使澄清石灰水變渾濁。A雖不能溶于強(qiáng)酸，但卻能溶于氫氟酸，并生成氣體C,A和燒堿溶液反應(yīng)生成D的水溶液，當(dāng)氣體B通入D的水溶液中，能生成白色

7、膠狀沉淀E，E加熱后重新生成A。(1) 寫出化學(xué)式A、B、C、D、E。(2) 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。7科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說法中錯誤的是()A. 自然界硅的貯量豐富B. 自然界中存在大量的單質(zhì)硅C. 高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片D. 光導(dǎo)纖維的主要成分是Si8. 下列說法正確的是()A. 二氧化硅溶于水顯酸性B. 二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可得硅酸C. 已知高溫時(shí)有所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D. 因?yàn)槎趸鑼儆谒嵝匝趸?，所以不溶于任何?. 能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()。A.B.CO是氣體，

8、SiO是固體高溫下能發(fā)生反應(yīng)NSiO：十CO；fC. CO溶于水生成碳酸，而SiO卻不溶于水22D. CO通入NaSiO溶液中有膠狀沉淀生成10. 賞心2悅目的雕2花玻3璃是用下列物質(zhì)中的一種對玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的這種物質(zhì)是()A.鹽酸B.氫氟酸C.燒堿D.純堿11空氣中久置而不會變質(zhì)的是（）A.燒堿B.過氧化鈉C.二氧化硅D.硅12下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是（）A.SiO-NaSiOB.Si-NaSiO22323C.Si-SiFD.SiO-Si4213、按由多到少的順序，在地殼中的含量列前四位的元素依次是_、_、_、_。碳、硅均位于元素周期表的族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖分別是、。碳是

9、構(gòu)成的主要元素，硅主要以熔點(diǎn)很高的和的形式存在，是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。14、由同一種元素組成的不同單質(zhì)，稱為該元素的同素異形體。在各種碳的同素異形體中，鉛筆芯的主要成分是，它是一種深灰色、有金屬光澤且不透明的片狀固體，質(zhì)軟，具有潤滑性，它能夠，常用作電極。鉆石的成分是，是無色透明的晶體，硬度。由60個碳原子組成、形似足球的（寫分子式）也是碳的同素異形體。15、下表中括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜試劑和分離方法填入表中：混合物SiO2(CaCO)3SiO2(FeO)23SiO2(NaCl)SiO2(Si)Si(Al)NaHCO3(NaSiO)23除雜試劑分離方法16、檢驗(yàn)石灰中含有碳酸鈣

10、和二氧化硅的方法是：取少許試樣，加入過量的，有產(chǎn)生，說明石灰中含有。充分振蕩后過濾，有濾渣存在說明含有。六、課堂評價(jià)1、學(xué)生自我評價(jià)2、教師課后反思3、課后預(yù)習(xí)學(xué)案。 、預(yù)習(xí)課本7780頁內(nèi)容，完成資源與學(xué)案頁61的學(xué)案 、思考總結(jié)硅的化學(xué)性質(zhì)第4章第1節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角-硅（第2課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握硅酸鹽的性質(zhì)、用途。2、了解硅的物理性質(zhì)和重要用途。3、了解陶瓷、玻璃、水泥等幾類硅酸鹽產(chǎn)品?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1. 硅、硅酸鹽的性質(zhì)、用途2. 認(rèn)識到硅酸鹽工業(yè)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)【學(xué)習(xí)過程】一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問題閱讀教材P77-80思考：硅與酸堿如何反應(yīng)二、完成學(xué)案，提出問題：預(yù)習(xí)課本

11、內(nèi)容，完成資源與學(xué)案P61的學(xué)案1、硅酸鹽（1）硅酸鹽：硅酸鹽是由組成的化合物的總稱，在自然界分布極廣。硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多于水，化學(xué)性質(zhì)很。（2）硅酸鈉：硅酸鈉_溶于水，俗稱和泡花堿。用于制備硅膠和等的原料。（3）硅酸鹽工業(yè)（a）常見的硅酸鹽產(chǎn)品一一傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料（b）新型陶瓷一一新型無機(jī)非金屬材料（閱讀教材79頁）新型陶瓷：結(jié)構(gòu)陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。（4）硅酸鹽的用途：制造玻璃、水泥、陶瓷等。2、硅單質(zhì)產(chǎn)品主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件主要反應(yīng)或主要成分主要性質(zhì)水泥粘土、石灰石、（石膏）適量水泥回轉(zhuǎn)窯高溫硅酸三鈣：3CaOSiO硅酸二2鈣：2CaOSi

12、O鋁酸三鈣：23CaOAlO23水硬性玻璃純堿玻璃窯高溫高溫NaCO+SiONaSiO+COt232232CaCO+SiOCaSiO+COt3232成分：NaSiO、CaSiO、SiO2332硬度咼、耐磨損、耐咼溫、透光性好、較脆。很穩(wěn)定石灰石石英陶瓷黏土硬度咼、耐磨損、耐咼溫、透光性好、較脆。很穩(wěn)定（1）物理性質(zhì)：硅是良好的材料。單質(zhì)硅有和兩種，結(jié)構(gòu)與金剛石類似，它是帶有光澤的色固體，熔點(diǎn)（1410°C）,硬度_、有性。（2）化學(xué)性質(zhì)：硅和碳一樣最外層個電子，其原子既又電子，常溫下化學(xué)性質(zhì)。（3）特性：硅與NaOH的反應(yīng)：Si+2NaOH+H0二二NaSiO+2Hf三、合作探究22

13、321、【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)42取兩個小木條或?yàn)V紙條，分別放入蒸餾水和NaSiO飽和溶液中，使之充分吸濕、浸透，23取出稍瀝干（不再滴液吧）后，同時(shí)分別放置在酒2精燈3外焰處。觀察現(xiàn)象。放入蒸餾水放入NaSiO飽和溶液23現(xiàn)象結(jié)論2、硅酸鹽組成的表示方法：（1）將硅酸鹽中所有元素都寫成氧化物。氧化物的書寫順序：相對的活潑金屬氧化物相對不活潑金屬氧化物二氧化硅水（2）氧化物之間以“”隔開。（3）在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加上系數(shù)。NaSiO（硅酸鈉）表示為，23CaMgSiO（石棉）表示為，3412KAlSiO（長石）表示為，38AlSiO（OH）（粘土）表示為。22543、硅的制備結(jié)合教材P8

14、1第9題（1）將石英砂（SiO）和焦碳在電爐中高溫反應(yīng)生成粗硅和一氧化碳，化學(xué)方程式為:2（2）粗硅轉(zhuǎn)變?yōu)榧児瑁篠i（粗）+2ClSiCl+2H242閱讀課本P76、P80和P81第9題，談?wù)勀銓Α皬纳碁┑接脩簟钡恼J(rèn)識。4、硅的用途：硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的常用材料?？梢灾圃旃怆姵氐鹊?。五、檢測落實(shí)（）C純凈的鹽酸D普通玻璃（）金屬不能作為結(jié)構(gòu)材料D一C也是一種材料1. 下列物質(zhì)中屬于純凈物的是A.NaCO10HOB水泥2. 下列敘述正確的是A.SiO不屬于無機(jī)非金屬材料2C玻璃是一種新型的非金屬材料D603. （2010廣州綜合測試）有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為

15、半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用.下列關(guān)于硅的說法不.正確的是（）A.高純度的單質(zhì)硅被廣泛用于制作計(jì)算機(jī)芯片B硅可由二氧化硅還原制得C常溫時(shí)硅與水、空氣和酸不反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)D.自然界硅元素的貯量豐富，并存在大量的單質(zhì)硅4下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是（）A. 其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B. 其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O反應(yīng)2C. 其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D. 碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)5下列物質(zhì)：氫氟酸；濃HSO；燒堿溶液；NaCO固體；氧化鈣；2423濃HNO，其中在一定條件下能與SiO反應(yīng)的有（）32A.B全部C.D.6下列敘述正確的是（） 氧化鋁是一種比較好的

16、耐火材料，可用來制造耐火坩堝 氧化鐵常用作紅色油漆和涂料 硅酸鈉是制備硅膠和木材防火劑的原料 以純堿、石灰石、石英為原料可制普通玻璃 石灰石、高嶺石、石英和水晶的主要成分都是SiO2ABC.D.7下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A.NaCO10HOB水泥232C純凈的鹽酸D.普通玻璃8下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是（）A.玻璃B水泥C水玻璃D.NaOSiO229在實(shí)驗(yàn)室熔化NaOH固體，不能選用的坩鍋是（）A.鐵坩鍋B瓷坩鍋C鋁坩鍋D.石墨土甘鍋10 在玻璃工業(yè)、水泥工業(yè)中都用到的原料是（）A.純堿B.石英C.石灰石D.粘土11 高嶺土的組成表示為AlSiOx（OH），其中x、y的數(shù)值分別為（）22yA7，2B6，3C5，4D3，612能將CaCO、SiO、NaSiO三種白色粉末鑒別開來的試劑是（）3223A.苛性鈉溶液B水C氫氟酸D稀鹽酸13下列物質(zhì)的濃溶液，能用磨口玻璃試劑瓶盛放