2022高一化學(xué)人教版必修一第1節(jié)《無機(jī)非金屬材料的主角-硅》課時(shí)2

第四章非金屬及其化合物第1節(jié)

無機(jī)非金屬材料的主角——硅第2課時(shí)

本課以生活中使用硅酸鹽制品的圖片入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識硅酸鹽。應(yīng)用對比、實(shí)驗(yàn)微課認(rèn)識硅酸鈉的性質(zhì)和用途，接著按三大無機(jī)非金屬材料——陶瓷、玻璃和水泥以及單質(zhì)硅的性質(zhì)和用途的順序展開。為了突出硅酸鹽在生活中的廣泛應(yīng)用，利用多張彩色圖片，產(chǎn)生視覺沖擊；并介紹新型的無機(jī)功能材料，開拓學(xué)生的科學(xué)視野。本課設(shè)計(jì)了針對性習(xí)題，與本節(jié)知識緊密相連。讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)知識而且學(xué)會(huì)應(yīng)用知識的技能。最后采用繪制轉(zhuǎn)換關(guān)系圖的方式幫助學(xué)生完善硅的相關(guān)知識體系。1、了解Na2SiO3的性質(zhì)、用途。知道常見的陶瓷、玻璃、水泥是硅酸鹽制品。2、知道硅單質(zhì)的性質(zhì)以及是良好的半導(dǎo)體材料，能說出它的主要用途。你能說出下列材料的主要化學(xué)成分嗎？一、硅酸鹽1、概念硅酸鹽是由_____、____和_______元素組成的化合物的總稱。硅氧金屬2、性質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。3、表示方法硅酸鈉：Na2SiO3硅酸鈣：CaSiO3硅酸鈉：Na2O·

SiO2硅酸鈣：CaO·SiO2(1)、化學(xué)式法(2)、氧化物法——適用于簡單的硅酸鹽書寫規(guī)則：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物

→二氧化硅→水。而且氧化物之間用

“．”隔開。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。練習(xí)：K(Al3Si3O10)(OH)2K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O長石：KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO24、最簡單的硅酸鹽——Na2SiO3(1)、物理性質(zhì)可溶于水，其水溶液俗稱為水玻璃，是一種無色粘稠液體。(2)、化學(xué)性質(zhì)①與酸反應(yīng)Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓硅酸鈉水溶液久置在空氣中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？硅酸鈉水溶液久置在空氣中會(huì)出現(xiàn)白色渾濁。Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓盛放和保存水玻璃時(shí)應(yīng)該注意什么？①、盛Na2SiO3溶液的試劑瓶密封保存，否則吸收空氣中CO2會(huì)變質(zhì)②、不可以使用玻璃塞，因?yàn)樗旧硎且环N玻璃黏膠劑。②不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性好【實(shí)驗(yàn)4-2】放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水分蒸發(fā)后濾紙燃燒水分蒸發(fā)后，失去防火作用Na2SiO3防火效果好，用作防火劑當(dāng)水分蒸發(fā)后濾紙不易燃燒(3)、用途制備硅膠和木材防火劑的原料5、三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷水泥玻璃使用量最大的無機(jī)非金屬材料。陶瓷:以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。人面魚紋盆(陶瓷)玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料。Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑

高溫高溫水泥:以石灰石和黏土為原料硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分玻璃純堿、石灰石、石英玻璃窯Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3(1)常見的硅酸鹽產(chǎn)品—傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料SiC(金剛砂)硅鋼(2)、其它重要硅化物(1)碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu)，可用作磨料。(2)含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。(3)硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)硅橡膠分子篩(4)用作吸附劑和催化劑新型無機(jī)非金屬材料：新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等生物陶瓷1、硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，下列關(guān)于水玻璃的說法中，正確的是()A、水玻璃是一種純凈物B、水玻璃可以作木材防火劑C、水玻璃與鹽酸反應(yīng)所得到的膠狀物是二氧化硅D、滴有酚酞的水玻璃呈紅色，說明水玻璃是堿B2、下列說法正確的是()A、制造水泥和玻璃的原料中都有石灰石B、向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，說明H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)C、鈉長石(化學(xué)式Na2O·Al2O3·6SiO2)屬于硅的氧化物D、鉀長石(KAlSi3O8可表示為氧化物形式K2O·Al2O3·3SiO2A二、硅單質(zhì)1、硅的工業(yè)制法

粗硅的制?。?/p>

粗硅的提純：2C+SiO2Si(粗)+2CO↑高溫Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(純)+4HCl高溫3、物理性質(zhì)：2、存在形式晶體硅無定形硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石，為硬而脆的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。4、化學(xué)性質(zhì)①在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②加熱時(shí)，能與氧氣、氯氣、碳等反應(yīng)。Si+4HFSiF4↑+2H2↑Si+2F2SiF4↑Si+O2SiO25、用途硅太陽能電池電腦的中央處理器(CPU)晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間,是良好的半導(dǎo)體材料,硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。用于制作太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片等材料。硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)換O2CHF或F2HFNaOHHCl1．下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是(

)A．NaOH溶液B．Na2SiO3溶液C．鹽酸 D．氫氟酸2、下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()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)廣泛應(yīng)用于制造光導(dǎo)纖維④陶瓷材料是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A、①②B、②③C、①④D、③④CC3、硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，工藝師常用

(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作

的原料。

SiO2

＋2NaOH=Na2SiO3

＋H2O氟化氫防火材料CSiO2(3)工業(yè)上常用制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是

(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是

。4、用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種茶農(nóng)在現(xiàn)代高科技中占有重要位置，足鍵化學(xué)對現(xiàn)代文明的