《無機(jī)非金屬材料的主角---硅》導(dǎo)學(xué)案2

1、無機(jī)非金屬材料的主角一硅學(xué)案第一課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解硅在自然界中含量、存在、用途2、了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)【自主學(xué)習(xí)】硅在地殼中含量26.3%,僅次于。以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中，占地殼質(zhì)量90%以上。在無機(jī)非金屬材料中，硅元素一直扮演著主角，元素周期表中它位于碳的下方。原子結(jié)構(gòu)示意圖：Si對(duì)比CSi在元素周期表中位于，最外層有個(gè)電子，主要形成價(jià)的化合物。一、二氧化硅（SiO2）和硅酸（一）二氧化硅（SiO2）1、存在：硅是是一種親氧元素，以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽形式存在。天然存在的二氧化硅稱為_,包括和兩大類。石英是常見的結(jié)晶形二氧化

2、硅，其中無色透明的就是，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖恰?、物理性質(zhì)：熔沸點(diǎn)_、硬度溶于水。潔凈的SiO2無色透光性好。3、化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應(yīng)，可以與強(qiáng)堿（NaOH）反應(yīng)，是酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+4HF=高溫SiO2+CaOSiO2+2NaOH=因此，不能用一瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應(yīng)用塞。（二）硅酸（H2SiO3）硅酸不穩(wěn)定：H2SiO31、性質(zhì)：酸性很（_于碳酸）溶解度很一一它不能使紫色石蕊試液變紅色。硅酸能與堿反應(yīng)：H2SiO3+2NaOH=硅酸在水中易聚合形成膠體。濃度小時(shí)一一硅酸溶膠，濃度大時(shí)形成軟而透明的、膠凍狀的。硅酸

3、凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為“”。多孔,吸附水分能力強(qiáng)，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的劑，也可以用作催化劑的。2、制備：由于SiO2不溶于水，硅酸應(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)制得。Na2SiO3+2HC1=【合作探究】1 .下列物質(zhì)中能與SiO2起化學(xué)反應(yīng)的是濃H2SO4H2O鹽酸A.B.C.2 .下列除去雜質(zhì)可用加熱法的是（）A.除去Na2CO3固體中的NaHCO3C.除去SiO2固體中的Na2SiO33 .下列離子方程式，書寫不正確的是（()HFKOH溶液氧化鈣D.B.除去MnO2固體中的KMnO4D.除去SiO2固體中的CaCO3）SiO2與CO2的比較

4、CO2SiO2與堿性氧化物反應(yīng)與堿液反應(yīng)與鹽反應(yīng)與碳反應(yīng)與H2O作用與酸反應(yīng)【課堂檢測(cè)】A.大理石與鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2H+=Ca2+CO2T+H2OB.水玻璃中力口入稀H2SO4:Na2SiO3+2H+=H2SiO3J+2Na+C.硅酸酎與苛性鈉溶液反應(yīng)：SiO2+2OH-=SiO32+H2OD.澄清石灰水中通入過量CO2的總反應(yīng)：CO2+OH-=HCO34 .下列溶液中，能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放的是（）A.濃H2SO4B.水玻璃C.氫氟酸D.苛性鉀溶液5 .工業(yè)上用碳還原SiO2制取單質(zhì)硅時(shí)會(huì)發(fā)生如下副反應(yīng)：SiO2+3C=SiC+2CO該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為A.36:6

5、0B.60:36C.1：2D.1：36 .下列說法正確的是()A. SiO2是硅酸的酸酎，SiO2溶于水顯酸性，將SiO2固體溶于水即得硅酸膠體B. .碳酸的酸性弱于硅酸的酸性，CO2通入Na2SiO3溶液中可得硅酸C.已知高溫下CaCO3+SiO2局溫CaSiO3+CO2T,故硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D.CO2是碳酸的酸酎，將CO2氣體溶于水即是碳酸溶液7 .除去下列粉末中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))。填上選用的試劑和操作方法：試齊J:A鹽酸B.燒堿溶液C.氧氣D.水E.CO2F.不用任何試劑操作：加熱燃燒加熱熔化高溫灼燒過濾干儲(chǔ)結(jié)晶粉末試齊1J操作SiO2(CaO)SiO2(Si)NaCl(H2SiO

6、3)SiO2(H2SiO3)8 .A是一種天然透明晶體，B是一種常見的額無色無味的氣體，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，能生成白色膠體沉淀E,E加熱后重新生成Ao(1)寫出化學(xué)式A、B、C、D、Ec(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。第二課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解硅酸鹽的重要用途及組成。2、了解硅的基本性質(zhì)、重要用途，了解硅單質(zhì)的物理性質(zhì)。3、掌握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】、硅酸鹽1、硅酸鹽是由的總稱，在自然界分布極廣。它是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多不溶于水（Na2SiO3、K2SiO3除外），

7、化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。2、最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是:溶于水，其水溶液稱作或泡花堿，是制備和木材劑的原料，也可作肥皂填料和黏膠劑。3、硅酸鹽組成的表示：硅酸鈉Na2SiO3可表示為：石棉CaMg3Si4O12可表示為：長(zhǎng)石KAlSi3O8可表示為：普通玻璃的大致組成：CaNa2Si6O14可表示為：水泥的主要成分：3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOA12O3黏土的主要成份A12（Si2O5）（OH）4可表示為：4、常用硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥等，它們是使用量最大的無機(jī)非金屬材料。傳統(tǒng)的硅酸鹽陶瓷都是以為原料，經(jīng)過而成的。近年來，具有特殊功能的陶瓷材料發(fā)展迅速，如高溫結(jié)構(gòu)的陶瓷、壓電陶瓷、透明

8、陶瓷和超導(dǎo)陶瓷等。普通玻璃是以、和_為原料，經(jīng)、，在中熔融制得的。水泥是以和為主要原料，經(jīng)、混合后在中煨燒，再加入適量研成細(xì)粉就得到普通水泥。5、其他具有特殊功能的含硅物質(zhì)：硅與碳的化合物碳化硅（SiC,俗稱）,具有金剛石結(jié)構(gòu)，硬度很大，可用作砂輪、砂紙的磨料；含硅4%的硅鋼具有很高的性，主要用作;人工合成的是目前最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠；人工制造的分子篩（一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽），主要用作劑和劑等等。三、硅單質(zhì)1、物理性質(zhì)：硅與碳相似，有和兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類似于,它是帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高（1410C）,硬度大，有脆性，是良好的半導(dǎo)體。2、化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑

9、。常溫可與F2、HF、NaOH反應(yīng)，加熱條件下可與O2、Cl2等物質(zhì)反應(yīng)Si+2NaOH+H2O=Si+2F2=Si+4HF=Si+O2=ASi+2012=3、制備：（1）粗硅制?。篠iO2+2C巨型2COT+Si（副反應(yīng)：SiO2+3C=SiC+2COT）（2）粗硅提純：Si+2012=Si0144、應(yīng)用：用途廣泛，常用作半導(dǎo)體、晶體管及芯片、光電池等材料【合作探究】1 .下列變化需加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是（）A.SiO2一SiO32B.Si-SiO32C.SiO2一SiD.SiC14一Si2 .下列反應(yīng)中，硅元素被氧化的反應(yīng)是（）A.Si+O2=SiO2B.SiO2+CaO=CaSiO3C.

10、SiO2+2C=Si+2COTD.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【課堂檢測(cè)】1 .下列能用于鑒別Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4三種溶液的一種試劑是（）A.CaC12溶液B.Ba（OH）2溶液C.NaOH溶液D.稀鹽酸2 .硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃。下列關(guān)于水玻璃的說法正確的是（）A.水玻璃是一種純凈物B.水玻璃可作木材防火劑C.水玻璃跟鹽酸反應(yīng)所得的白色膠狀沉淀是二氧化硅D.滴有酚Mt試液的水玻璃呈紅色，說明水玻璃與食鹽水一樣呈中性3 .久置在空氣里不易變質(zhì)的物質(zhì)是（）A.純堿B.燒堿C.水玻璃D.金屬鈉4 .水泥的成分主要有Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3A12Oz,則x=,y=,z=分別用氧化物表示其組成、。5 .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)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，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