化學(xué)必修ⅰ人教新課標(biāo)4.1 無(wú)機(jī)非金屬元素的主角—硅 學(xué)案

1、 第四章第一節(jié) 硅課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)預(yù)習(xí)：學(xué)生通過(guò)填寫(xiě)學(xué)案初步了解本節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。并學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)本節(jié)課的方法。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容【知識(shí)要點(diǎn)】一：硅：物理性質(zhì)硅是良好的材料：化學(xué)性質(zhì)（硅最外層個(gè)電子，故化學(xué)穩(wěn)定性很）（）與強(qiáng)堿NaOH反應(yīng)（）與氫氟酸反應(yīng)（）加熱和高溫下，與一些非金屬反應(yīng)Si+O2 Si+2：硅的制備（1）將石英砂（SiO2）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）粗硅轉(zhuǎn)變?yōu)榧児瑁篠i(粗)+2Cl2 （）SiCl4+2H2 4、硅的用途【知識(shí)要點(diǎn)】二：二氧化硅 （Si與O按 的比例組成的 狀原子晶體。）：物理性質(zhì)SiO2 溶于水，熔點(diǎn) ，硬度 。：化學(xué)性質(zhì)

2、（化學(xué)穩(wěn)定性很，與水不反應(yīng)。）（）與氫氟酸反應(yīng)（雕刻玻璃）【與其它酸不反應(yīng)】氫氟酸如何盛裝？（）具有 性氧化物的通性： 與生石灰反應(yīng)： 與燒堿溶液反應(yīng)： 盛NaOH溶液的試劑瓶用橡膠塞而不用玻璃塞原因：用途【知識(shí)要點(diǎn)】三：硅酸1：硅酸的性質(zhì)硅酸在水中的溶解度 ，酸性 H2CO3。2：硅酸的制備可溶性硅酸鹽酸：如Na2SiO3+HCl=Na2SiO3+CO2+H2O= 用二氧化硅和水行嗎？：用途：“硅膠”干燥劑，催化劑載體等【知識(shí)要點(diǎn)】四：硅酸鹽（大多溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。）：硅酸鈉溶于水，俗稱和。用于制備硅酸和作和。：硅酸鹽組成的表示：（二氧化硅和氧化物的組合）【氧化物的書(shū)寫(xiě)順序】：活潑金屬氧

3、化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水如：Na2SiO3表示為長(zhǎng)石：用途：（陶瓷，玻璃，水泥等）：制取水泥、玻璃的原料及反應(yīng)課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)硅及其重要化合物的性質(zhì)和用途。2.記住硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)以及重要化學(xué)性質(zhì)。3.能說(shuō)出水泥、玻璃的主要成分和簡(jiǎn)單生產(chǎn)原理。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：二氧化硅及硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)。二、學(xué)習(xí)過(guò)程導(dǎo)課問(wèn)題：1、結(jié)合元素周期表回答：非金屬元素種類？在周期表中的位置?2、地殼中氧和硅的含量？3、影響大氣質(zhì)量的氣態(tài)氧化物主要有哪些？硅在地殼中的含量?jī)H次于 ，為 ，硅的 和 構(gòu)成了地殼中大部分的 、 和 。約占地殼質(zhì)量的 以上。硅在元素周期表第 族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。在化學(xué)

4、反應(yīng)中原子既不易 又不易 電子，主要形成 化合物。碳和硅的比較碳硅原子結(jié)構(gòu)示意圖主要化合價(jià)一：二氧化硅和硅酸硅是一種 元素，主要以 及 形式存在。1：二氧化硅(1)：SiO2是硅最重要的 ，天然二氧化硅稱為 ，約占地殼的 ，存在狀態(tài)有 和 。二氧化硅的結(jié)構(gòu)（代表硅原子；代表氧原子）(2)：SiO2是原子晶體。1個(gè)Si原子與周?chē)?個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每1個(gè)O原子與兩個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按1：2的比率所組成的立體網(wǎng)狀原子晶體，我們通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的組成。(3)：石英晶體是結(jié)晶的 ，具有不同的 和 。石英中無(wú)色透明的晶體叫 ，具有彩色環(huán)帶

5、狀或?qū)訝畹姆Q 。SiO2是原子晶體，是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二氧化硅可用來(lái)做光導(dǎo)纖維；石英可用來(lái)做石英鐘、石英表，耐高溫的石英玻璃；水晶可以用來(lái)制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質(zhì)的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。(4) SiO2的物理性質(zhì)是是一種堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水。氧化硅能與 成相應(yīng)的鹽和水，是一種 氧化物，它不能溶于水得到相應(yīng)的酸硅酸。酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化硅卻能與 發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用 雕刻玻璃的反應(yīng)原理。 二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)：不溶于水的 性氧化物，能與 反應(yīng)1、酸性氧化物SiO2+2NaOH= SiO2+CaO=2

6、、特殊性：SiO2 HF思考已知玻璃中含有SiO2，而硅酸鈉又是一種粘合劑，回答為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？2：硅酸(1)：硅酸是一種比碳酸還要 的酸，溶解度 ，硅酸是通過(guò)可溶性 與其他酸反應(yīng)制得，Na2SiO3H2SO4 。生成的H2SiO3形成 (2)：硅膠 ，吸附 能力強(qiáng)。常用作實(shí)驗(yàn)室、 、 的 。也可做 。(3)：實(shí)瞼41實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式在滴入酚酞的飽和硅酸鈉溶液中逐滴滴入稀鹽酸演示實(shí)驗(yàn)取兩根一樣的干燥布條(其中一根在硅酸鈉溶液中浸過(guò))在火焰上燃燒。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象點(diǎn)燃晾干蒸餾水的布條點(diǎn)燃晾干的硅酸鈉布條兩根布條燃燒的情況一樣嗎？現(xiàn)象有何不同？二：硅酸鹽1：硅酸鹽是由

7、硅、氧和 組成的 的總稱。一般不溶于 ，穩(wěn)定性 。2：常用的硅酸鹽是 ，其水溶液稱為 ，可用作 、 及 。3：硅酸鹽巖石長(zhǎng)期在 的侵蝕下，風(fēng)化為 ，形成的 一般帶 電，能吸收 、 等營(yíng)養(yǎng)離子而保證了 。4：硅酸鹽主要產(chǎn)品 、 、 。5：SiC(俗稱金剛砂)，具有 的結(jié)構(gòu)， 很大，可用作 、 的磨料，例題Na2SiO3可以寫(xiě)成Na2O · SiO2練習(xí)如何用氧化物的形式表示下列硅酸鹽高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4 以氧化物形式表示為（ ）鈉長(zhǎng)石：NaAlSi3Oa a為（ ），若以氧化物形式表示為（ ） 閱讀新型陶瓷：結(jié)構(gòu)陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。三：硅單質(zhì)

8、1：硅單質(zhì)有 和 兩種。晶體硅的結(jié)構(gòu)類似 是帶有 的 固體。 、 、 常溫下化學(xué)性質(zhì) 。2：硅在元素周期表中處于 與 的 ，是一種 ，是良好的 材料。3：20世紀(jì)中葉開(kāi)始，硅成了信息技術(shù)的 ，半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn)，促成了 的革命。4：利用高純硅的半導(dǎo)體性能，可以制成 ，將光能轉(zhuǎn)換為 。光電池可作 、 、 、 。等動(dòng)力。(四)當(dāng)堂檢測(cè)A.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中可以以游離態(tài)存在D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸3.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是2CO3·10H24.下列敘述正確的是B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過(guò)程的硬化原理相同D.石灰窯、玻璃

9、熔爐出來(lái)的氣體主要成分相同5.礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此處的風(fēng)化作用是說(shuō)礦物與H2O和CO2同時(shí)作用的過(guò)程。例如鉀長(zhǎng)石(KAlSi3O8)風(fēng)化生成高嶺土Al2Si2O5(OH)4，此反應(yīng)的離子方程式是：2KASi3O8+11H2O+2CO22K+2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4這個(gè)反應(yīng)能發(fā)生的原因是 。Al2Si2O5(OH)4改寫(xiě)成氧化物的形式為_(kāi)。課后練習(xí)與提高1下列物質(zhì)中主要成分不是二氧化硅的是 （ ）A硅膠 B水晶 C瑪瑙 D硅石2下列不屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品的是（ ）A玻璃 B水泥 C光導(dǎo)纖維 D陶瓷 3NaOH、KOH等堿性溶液可

10、以貯存在下列哪種試劑瓶中（ ）A具有玻璃塞的細(xì)口瓶 B具有玻璃塞的廣口瓶C帶滴管的滴瓶 D具有橡膠塞的細(xì)口瓶4可以用來(lái)制取半導(dǎo)體材料（如大規(guī)模集成電路）的是 （ ）A二氧化硅B粗硅C高純硅D硅酸鹽5能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（ ）ACO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水BCO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2D氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀6下列物質(zhì)的變化，不能通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)完成的是 （ ）ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3 CNa2O2Na2CO3 DSiO2H2SiO37在SiO2+3CSiC+2CO反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為 （ ）A3630 B60