高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角【區(qū)一等獎(jiǎng)】

高一化學(xué)導(dǎo)學(xué)案：編號(hào)：使用時(shí)間：班級(jí)：小組：姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)：教師評(píng)價(jià)：第四章第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解硅在自然界的含量、存在、用途、了解硅的重要用途，了解硅單質(zhì)的物理性質(zhì)。2．了解二氧化硅的物理性質(zhì)和用途、掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。3．了解硅酸的性質(zhì)和制備。4．了解硅酸鹽的重要用途及組成、掌握Na2SiO3的化學(xué)性質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)、Na2SiO3的化學(xué)性質(zhì)【自主預(yù)習(xí)】一、硅元素在自然界中的存在（1）含量：在地殼中的含量居第_____位，僅次于______。（2）存在：硅是構(gòu)成________與______________的基本元素，是一種親氧元素，在自然界中都以________態(tài)存在，主要以______和___________的形式存在。二、硅的原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖_________________主要化合價(jià)_____________三、硅的化合物1．二氧化硅（1）結(jié)構(gòu)【科學(xué)視野，了解】SiO2晶體是由硅原子和氧原子按照_______的比例所組成的________________結(jié)構(gòu)的晶體，每個(gè)硅原子周圍與_____個(gè)氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子周圍與________個(gè)硅原子結(jié)合。（2）存在形態(tài)：其存在形態(tài)有__________和__________兩大類，統(tǒng)稱硅石石英中無(wú)色透明的晶體叫，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q。（3）用途_______________________________________（4）二氧化硅的主要性質(zhì)物質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學(xué)式SiO2CO2物理性質(zhì)硬度_____，熔、沸點(diǎn)________，_______溶于水熔、沸點(diǎn)_____________________溶于水【合作探究】化學(xué)性質(zhì)二氧化硅二氧化碳與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3CO2+Na2CO3與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+CaO【思考】（1）實(shí)驗(yàn)室在存放強(qiáng)堿溶液時(shí)試劑瓶塞是___________塞，為什么_______________（2）HF酸為什么保存在塑料瓶中？____________________________________(3)SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和HF溶液反應(yīng)，一定是兩性氧化物嗎？2．硅酸（1）制備【實(shí)驗(yàn)4—1】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式在試管內(nèi)加入3mLNa2SiO3溶液，滴入1~2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象；再逐滴滴入稀鹽酸，邊加邊振蕩，觀察現(xiàn)象（2）酸性：酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊試液變紅色。硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________________________________________________________（3）硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：__________________________________________(4)硅膠的用途：硅膠吸附水份能力強(qiáng)，常用作________。常用作實(shí)驗(yàn)室、、的。也可做【思考與交流】反應(yīng)①Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓，說(shuō)明H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3。反應(yīng)②Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，能否說(shuō)明H2SiO3的酸性強(qiáng)于H2CO3？3．硅酸鹽（1）概念：硅酸鹽是由_______、________和_________組成的化合物的總稱。（2）性質(zhì)：硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)，大多_____溶于水，化學(xué)性質(zhì)______________（3）硅酸鈉①溶解性：_______溶于水，水溶液俗稱_____________，呈_______性。②用途：制備____________和木材___________等的原料。［實(shí)驗(yàn)4-2］取兩張一樣的濾紙，分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中，使之充分吸濕、浸透，取出稍瀝干（不再滴液）后，同時(shí)分別放置在酒精燈外焰處，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象點(diǎn)燃晾干蒸餾水的濾紙點(diǎn)燃晾干的硅酸鈉濾紙（4）硅酸鹽組成的表示：常用_____________和______________形式表示。硅酸鈉（Na2SiO3）：____________________鉀長(zhǎng)石（K2Al2Si6O16）：________________________蛇紋石（Mg3H4Si2O9）：________________高嶺石（Al2H4Si2O9）：____________________（5）常見(jiàn)的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品原料制造過(guò)程玻璃水泥陶瓷（6）其他含硅物質(zhì)性質(zhì)用途SiC俗稱_______，具有_______結(jié)構(gòu)，硬度________含4%硅的硅鋼有很高的_________性硅橡膠具有很好的___________性和____________性人工制造的分子篩具有____________結(jié)構(gòu)，表面積大，具有吸附性【科學(xué)視野】新型陶瓷材料類別主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強(qiáng)度高氮化硅陶瓷Si3N4汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘四、硅單質(zhì)1．硅單質(zhì)的分類：分為_(kāi)_____________和______________兩種。2．晶體硅的結(jié)構(gòu)：類似于__________結(jié)構(gòu)。3．晶體硅物理性質(zhì)：____________色，有_________光澤的_____體，熔點(diǎn)_____，硬度_____，有_________，是良好的_____________材料。4．硅的用途（了解）____________________________________________________________5：化學(xué)性質(zhì)（硅最外層個(gè)電子，故化學(xué)穩(wěn)定性很．）（１）與強(qiáng)堿NaOH反應(yīng)（２）與氫氟酸反應(yīng)（３）加熱和高溫下，與一些非金屬反應(yīng)Si+O2Si+Ｆ26：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)+2Cl2SiCl4+2H2【課后作業(yè)】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．NaOH、KOH等堿性溶液可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3．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4．生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，要檢驗(yàn)是否存在這兩種雜質(zhì)，最好選用（）A．水 B．鹽酸 C．硫酸 D．燒堿溶液5．賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)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6．①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有（）A．①②⑥ B．全部 C．①③④⑤ D．②③⑥7．能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（） A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水 B．CO2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CO2 D．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8．二氧化硅屬于酸性氧化物，理由是（）A．Si是非金屬元素 B．SiO2對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性弱酸C．SiO2與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 D．SiO2不能與酸反應(yīng)9．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（）

A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→Na2CO3 D．SiO2→H2SiO311.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是()A.石英坩堝B.生鐵坩堝C.普通玻璃坩堝D.陶瓷坩堝12.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說(shuō)法正確的是()①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A．①②B．②③C．①④D．③④13．下列關(guān)于硅的說(shuō)法中，不正確的是()A．硅是非金屬元素，晶體硅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．加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)14．材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅答案：1-5ADABB6-10CBCDB11-14BCCA第四章第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅（答案）【自主預(yù)習(xí)】一、（1）2氧（2）巖石；礦物；化合；氧化物和硅酸鹽二、+4三、1.（1）1：2立體網(wǎng)狀；4；2（2）晶體；無(wú)定形；水晶；瑪瑙（3）建筑材料，光導(dǎo)纖維，工藝品等。（4）大、高、難；低、可【合作探究】二氧化硅二氧化碳難溶于水，不與水反應(yīng)CO2+H2O==H2CO3SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O高溫SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3高溫SiO2+CaO==CaSiO3

CaO+CO2=CaCO3思考：（1）橡皮塞；防止玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。（2）HF可與玻璃中的SiO2反應(yīng)（3）不是【實(shí)驗(yàn)4-1】滴入酚酞溶液呈紅色，后來(lái)滴入鹽酸，溶液紅色變淺并接近消失時(shí)有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生；Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（膠體）)+2NaCl（2）弱；不能；H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O（3）H2SiO3=SiO2+H2O（4）干燥劑；袋裝食品、瓶裝藥品、干燥劑；催化劑的載體不能。復(fù)分解反應(yīng)強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律僅適用于溶液，不能套用于固體高溫條件下的反應(yīng)。3.硅酸鹽（1）硅、氧、金屬等（2）不；穩(wěn)定。（3）能；水玻璃；堿；硅膠、防火劑的原料實(shí)驗(yàn)4-2水份蒸發(fā)后燃燒；水份蒸發(fā)后不燃燒（4）二氧化硅和金屬氧化物（5）純堿、石灰石、石英砂；玻璃熔爐煅燒；

粘土、石灰石、石膏

；回轉(zhuǎn)窯煅燒；粘土；高溫?zé)?。?）金剛