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2024-2025年高中化學(xué)第4章第1節(jié)課時(shí)1單質(zhì)硅與二氧化硅教學(xué)實(shí)錄魯科版必修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日(星期——)第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目(包括教材及章節(jié)名稱)2024-2025年高中化學(xué)第4章第1節(jié)課時(shí)1單質(zhì)硅與二氧化硅教學(xué)實(shí)錄魯科版必修1教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容:介紹單質(zhì)硅和二氧化硅的性質(zhì)、制備方法及在工業(yè)中的應(yīng)用。
2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系:結(jié)合教材第三章中“元素周期律與元素性質(zhì)”的內(nèi)容,使學(xué)生理解同主族元素的性質(zhì)相似性,進(jìn)一步了解硅的性質(zhì)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)探究精神,提高對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察能力和分析能力;增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的興趣,培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí);引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)與自然、社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境之間的相互關(guān)系,形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí):學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了元素周期律、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作也有所了解。此外,學(xué)生對(duì)硅元素在自然界中的存在形式和用途有一定認(rèn)識(shí)。
2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格:高中學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科普遍感興趣,尤其是與日常生活相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的觀察力和分析能力,能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷出物質(zhì)的性質(zhì)。學(xué)習(xí)風(fēng)格方面,部分學(xué)生傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)學(xué)習(xí),而另一部分學(xué)生則更偏好理論學(xué)習(xí)和思考。
3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn):部分學(xué)生可能對(duì)硅元素在自然界中的存在形式和用途理解不夠深入,導(dǎo)致對(duì)單質(zhì)硅和二氧化硅的性質(zhì)認(rèn)識(shí)模糊。此外,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可能遇到安全問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)誤差,需要教師及時(shí)指導(dǎo)和糾正。同時(shí),學(xué)生在理解化學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系時(shí),可能存在一定的困難,需要教師通過(guò)實(shí)例和案例分析來(lái)幫助學(xué)生建立聯(lián)系。教學(xué)資源-軟硬件資源:多媒體教學(xué)設(shè)備(投影儀、電腦)、實(shí)驗(yàn)器材(硅片、二氧化硅樣品、燒杯、試管、酒精燈等)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。
-課程平臺(tái):學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái),用于發(fā)布教學(xué)資料和在線答疑。
-信息化資源:硅元素相關(guān)性質(zhì)和應(yīng)用的科普視頻、硅工業(yè)生產(chǎn)流程的動(dòng)畫演示。
-教學(xué)手段:實(shí)物展示、實(shí)驗(yàn)操作演示、小組討論、案例分析。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課
(老師)同學(xué)們,我們之前學(xué)習(xí)了元素周期律和原子結(jié)構(gòu),今天我們來(lái)探討一下硅元素及其化合物。硅是地殼中含量第二豐富的元素,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。那么,硅有哪些獨(dú)特的性質(zhì)呢?今天我們就來(lái)揭開單質(zhì)硅和二氧化硅的神秘面紗。
二、新課講授
1.硅的性質(zhì)
(老師)同學(xué)們,我們先來(lái)了解一下硅的性質(zhì)。硅是一種半導(dǎo)體材料,具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。請(qǐng)同學(xué)們回憶一下,我們?cè)谡n本中學(xué)習(xí)了哪些硅的性質(zhì)?
(學(xué)生)硅的熔點(diǎn)高,硬度大,不易氧化。
(老師)很好,硅的熔點(diǎn)高,硬度大,不易氧化。那么,硅在自然界中以什么形式存在呢?
(學(xué)生)硅在自然界中以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。
(老師)回答正確。接下來(lái),我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察硅的性質(zhì)。請(qǐng)同學(xué)們跟隨我的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(老師)首先,取一小塊硅片,用酒精燈加熱,觀察硅片的熔化情況。
(學(xué)生)通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們觀察到硅片在加熱過(guò)程中逐漸熔化,熔點(diǎn)較高。
(老師)很好,接下來(lái)我們進(jìn)行硅的氧化實(shí)驗(yàn)。取一小塊硅片,放入燒杯中,加入少量水,觀察現(xiàn)象。
(學(xué)生)通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們觀察到硅片表面產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明硅與水反應(yīng)生成氫氧化硅。
(老師)回答正確。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們驗(yàn)證了硅的性質(zhì)。
2.二氧化硅的性質(zhì)
(老師)接下來(lái),我們來(lái)探討二氧化硅的性質(zhì)。二氧化硅是一種無(wú)機(jī)化合物,廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、水泥等工業(yè)生產(chǎn)中。請(qǐng)同學(xué)們思考,二氧化硅有哪些性質(zhì)?
(學(xué)生)二氧化硅熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。
(老師)回答正確。那么,二氧化硅是如何制備的呢?
(老師)請(qǐng)同學(xué)們觀看課件中的動(dòng)畫演示,了解二氧化硅的制備過(guò)程。
(學(xué)生)通過(guò)動(dòng)畫演示,我們了解到二氧化硅是通過(guò)石英砂、石灰石和焦炭等原料在高溫下反應(yīng)制備而成的。
(老師)很好,接下來(lái)我們進(jìn)行二氧化硅的溶解實(shí)驗(yàn)。取一小塊二氧化硅,放入燒杯中,加入少量鹽酸,觀察現(xiàn)象。
(學(xué)生)通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們觀察到二氧化硅表面產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明二氧化硅與鹽酸反應(yīng)生成氯化硅。
(老師)回答正確。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們驗(yàn)證了二氧化硅的性質(zhì)。
3.硅在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
(老師)硅在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)同學(xué)們思考,硅在哪些工業(yè)領(lǐng)域有重要應(yīng)用?
(學(xué)生)硅在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
(老師)回答正確。接下來(lái),我們通過(guò)案例分析,了解硅在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(老師)請(qǐng)同學(xué)們閱讀課件中的案例分析,了解硅在太陽(yáng)能電池制造中的應(yīng)用。
(學(xué)生)通過(guò)案例分析,我們了解到硅在太陽(yáng)能電池制造中的重要作用。
三、課堂小結(jié)
(老師)今天我們學(xué)習(xí)了單質(zhì)硅和二氧化硅的性質(zhì)、制備方法及在工業(yè)中的應(yīng)用。請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。
(學(xué)生)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了硅的性質(zhì)、二氧化硅的性質(zhì)以及硅在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(老師)回答正確。同學(xué)們,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解了硅在自然界中的存在形式、性質(zhì)以及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。希望同學(xué)們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中,能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中,為我國(guó)的科技發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
四、課后作業(yè)
1.請(qǐng)同學(xué)們查閱資料,了解硅在生活中的其他應(yīng)用。
2.請(qǐng)同學(xué)們思考,如何提高硅的利用率,減少硅資源浪費(fèi)。
3.請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)以硅為基礎(chǔ)的環(huán)保項(xiàng)目。知識(shí)點(diǎn)梳理1.硅的物理性質(zhì)
-硅是一種灰黑色的固體,具有金屬光澤。
-硅的熔點(diǎn)高,硬度大,不易被氧化。
-硅具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,是一種半導(dǎo)體材料。
2.硅的化學(xué)性質(zhì)
-硅與氧氣反應(yīng)生成二氧化硅。
-硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣。
-硅與鹽酸反應(yīng)生成氯化硅和水。
3.二氧化硅的物理性質(zhì)
-二氧化硅是一種無(wú)色、無(wú)味的固體,具有很高的熔點(diǎn)。
-二氧化硅硬度大,不溶于水,但可溶于氫氟酸。
4.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
-二氧化硅與堿反應(yīng)生成硅酸鹽。
-二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水。
5.硅的工業(yè)制備
-硅的工業(yè)制備主要通過(guò)高溫還原法,以石英砂、焦炭和石灰石為原料。
-制備過(guò)程中,石英砂與焦炭在高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳。
6.二氧化硅的工業(yè)制備
-二氧化硅的工業(yè)制備主要通過(guò)加熱石英砂,使其在高溫下分解成硅和氧氣。
-制備過(guò)程中,石英砂在電弧爐中加熱至約2000℃,生成粗硅和二氧化碳。
7.硅的應(yīng)用
-硅是制造半導(dǎo)體器件的主要材料,廣泛應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域。
-硅是制造太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵材料,用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
-硅是制造玻璃、陶瓷、水泥等建筑材料的重要原料。
8.二氧化硅的應(yīng)用
-二氧化硅是制造玻璃、陶瓷、水泥等建筑材料的主要原料。
-二氧化硅是制造光學(xué)玻璃、光纖等光電子材料的重要原料。
-二氧化硅用于制造精密儀器、醫(yī)療器械等高精度產(chǎn)品。
9.硅資源的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
-硅資源的開采和利用應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,減少對(duì)環(huán)境的破壞。
-提高硅資源的利用率,減少浪費(fèi)。
-推廣清潔生產(chǎn)技術(shù),減少硅資源加工過(guò)程中的污染物排放。
10.硅與人類生活的關(guān)系
-硅元素是構(gòu)成生物體的重要元素,對(duì)人體健康具有重要意義。
-硅廣泛應(yīng)用于人類生活的各個(gè)方面,如建筑材料、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施(一)教學(xué)特色創(chuàng)新
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合:在講解硅和二氧化硅的性質(zhì)時(shí),我嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受,這樣不僅讓學(xué)生理解了理論知識(shí),還提高了他們的實(shí)驗(yàn)操作能力。
2.案例教學(xué)法的應(yīng)用:我引入了硅在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例,讓學(xué)生在具體情境中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),這種教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也讓他們看到了化學(xué)知識(shí)的實(shí)際價(jià)值。
反思改進(jìn)措施(二)存在主要問(wèn)題
1.學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察不夠細(xì)致:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察不夠細(xì)致,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析不準(zhǔn)確。這說(shuō)明我在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上還需要更加細(xì)致和耐心。
2.學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的遷移能力不足:在講解硅的應(yīng)用時(shí),我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生難以將所學(xué)知識(shí)遷移到新的情境中,這說(shuō)明我在教學(xué)過(guò)程中可能沒有充分培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
3.教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一:目前我的教學(xué)評(píng)價(jià)主要依賴于學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況,這種評(píng)價(jià)方式可能無(wú)法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
反思改進(jìn)措施(三)
1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo):在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我將更加注重引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并通過(guò)提問(wèn)和討論的方式,幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力:我將通過(guò)設(shè)計(jì)更多跨學(xué)科的案例,讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)會(huì)如何將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新的情境中。
3.豐富教學(xué)評(píng)價(jià)方式:我將引入多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)方法,如課堂表現(xiàn)、小組討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目展示等,以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
4.加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng):我將更多地鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和表達(dá)自己的觀點(diǎn),通過(guò)互動(dòng)式教學(xué),提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)積極性。
5.注重教學(xué)反思:在每節(jié)課結(jié)束后,我將及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方法,以提高教學(xué)效果。課堂課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán),它能夠幫助教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,調(diào)整教學(xué)策略,確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。以下是我對(duì)課堂評(píng)價(jià)的具體實(shí)施方法:
1.提問(wèn)評(píng)價(jià)
提問(wèn)是課堂評(píng)價(jià)的重要手段之一。通過(guò)提問(wèn),我可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度,以及他們的思考能力和表達(dá)能力。在課堂上,我會(huì)設(shè)計(jì)不同類型的問(wèn)題,如事實(shí)性問(wèn)題、推理性問(wèn)題、應(yīng)用性問(wèn)題等,以覆蓋不同層次的學(xué)生。
-對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,我會(huì)提出事實(shí)性問(wèn)題,如“硅的熔點(diǎn)是多少?”
-對(duì)于理解能力的評(píng)價(jià),我會(huì)提出推理性問(wèn)題,如“為什么硅是一種半導(dǎo)體材料?”
-對(duì)于應(yīng)用能力的考察,我會(huì)提出應(yīng)用性問(wèn)題,如“如何利用硅制造太陽(yáng)能電池?”
2.觀察評(píng)價(jià)
觀察是課堂評(píng)價(jià)的另一種重要方式。通過(guò)觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn),我可以了解他們的學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度和合作能力。
-我會(huì)注意觀察學(xué)生在課堂上的注意力集中情況,是否積極參與討論。
-我會(huì)觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的規(guī)范性,以及是否能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
-我會(huì)觀察學(xué)生在小組討論中的互動(dòng)情況,是否能夠有效溝通和協(xié)作。
3.測(cè)試評(píng)價(jià)
測(cè)試是課堂評(píng)價(jià)的有效手段,它可以幫助我評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。在課堂上,我會(huì)進(jìn)行一些簡(jiǎn)短的測(cè)試,如小測(cè)驗(yàn)、選擇題等,以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
-我會(huì)設(shè)計(jì)一些與課本內(nèi)容緊密相關(guān)的測(cè)試題,以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。
-我會(huì)通過(guò)測(cè)試題的難度和類型,評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。
-我會(huì)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容,確保所有學(xué)生都能跟上教學(xué)節(jié)奏。
4.作業(yè)評(píng)價(jià)
作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的重要補(bǔ)充,也是課堂評(píng)價(jià)的一部分。通過(guò)對(duì)學(xué)生作業(yè)的批改和點(diǎn)評(píng),我可以及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。
-我會(huì)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改,確保每一道題都有明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
-我會(huì)在作業(yè)批改中給出詳細(xì)的反饋,幫助學(xué)生了解自己的不足之處。
-我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中提出問(wèn)題,并積極參與課堂討論,以加深對(duì)知識(shí)的理解。板書設(shè)計(jì)①硅的物理性質(zhì)
-物理狀態(tài):灰黑色固體,金屬光澤
-熔點(diǎn):高
-硬度:大
-導(dǎo)電性:良好
-導(dǎo)熱性:良好
②硅的化學(xué)性質(zhì)
-與氧氣反應(yīng):生成二氧化硅
-與氫氧化鈉反應(yīng):生成硅酸鈉和氫氣
-與鹽酸反應(yīng):生成氯化硅和水
③二氧化硅的物理性質(zhì)
-物理狀態(tài):無(wú)色固體
-熔點(diǎn):高
-硬度:大
-溶解性:不溶于水,可溶于氫氟酸
④二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
-與堿反應(yīng):生成硅酸鹽
-與氫氟酸反應(yīng):生成四氟化硅和水
⑤硅的工業(yè)制備
-原料:石英砂、焦炭、石灰石
-反應(yīng):高溫還原反應(yīng)
⑥二氧化硅的工業(yè)制備
-原料:石英砂
-反應(yīng):高溫分解反應(yīng)
⑦硅的應(yīng)用
-半導(dǎo)體材料
-太陽(yáng)能電池
-建筑材料(玻璃、陶瓷、水泥)
⑧二氧化硅的應(yīng)用
-建筑材料(玻璃、陶瓷、水泥)
-光學(xué)材料(光學(xué)玻璃、光纖)
-精密儀器、醫(yī)療器械典型例題講解1.例題:某硅酸鹽樣品中含有SiO2和Al2O3,稱取0.5g該樣品,加入過(guò)量NaOH溶液并加熱,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌、干燥得到0.3g固體。求樣品中SiO2和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解答:首先,根據(jù)反應(yīng)方程式:
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O
可以知道,SiO2和Al2O3與NaOH反應(yīng)后,生成的Na2SiO3和NaAlO2都是可溶于水的,而未反應(yīng)的NaOH和生成的H2O都是可揮發(fā)的。因此,干燥后的固體質(zhì)量0.3g應(yīng)該是SiO2和Al2O3反應(yīng)后剩余的固體質(zhì)量。
設(shè)SiO2的質(zhì)量為x,Al2O3的質(zhì)量為y,則有:
x+y=0.5g
0.3g=x+0.9y(因?yàn)锳l2O3的摩爾質(zhì)量為102g/mol,SiO2的摩爾質(zhì)量為60g/mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,Al2O3與NaOH的反應(yīng)比例為1:2,所以Al2O3生成的NaAlO2的質(zhì)量是Al2O3質(zhì)量的0.9倍)
解這個(gè)方程組,得到:
x=0.2g
y=0.3g
因此,SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
(0.2g/0.5g)×100%=40%
Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
(0.3g/0.5g)×100%=60%
2.例題:工業(yè)上用石英砂和焦炭在高溫下反應(yīng)制備粗硅,反應(yīng)方程式為:SiO2+2C→Si+2CO。若反應(yīng)完全,1噸石英砂可以制備多少噸粗硅?
解答:首先,根據(jù)反應(yīng)方程式,1摩爾SiO2可以生成1摩爾Si。SiO2的摩爾質(zhì)量為60g/mol,Si的摩爾質(zhì)量為28g/mol。
1噸石英砂相當(dāng)于1000kg,即1000000g。根據(jù)摩爾質(zhì)量,1摩爾SiO2的質(zhì)量為60g,因此1噸石英砂含有:
1000000g/60g/mol=16666.67molSiO2
由于反應(yīng)完全,1摩爾SiO2生成1摩爾Si,所以可以制備的粗硅質(zhì)量為:
16666.67mol×28g/mol=466666.6g=466.67kg
因此,1噸石英砂可以制備466.67kg粗硅。
3.例題:某硅酸鹽樣品中含有SiO2、Al2O3和Fe2O3,稱取0.5g該樣品,加入過(guò)量鹽酸,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌、干燥得到0.2g固體。求樣品中SiO2和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解答:根據(jù)反應(yīng)方程式:
SiO2+2HCl→H2SiO3+Cl2
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
可以知道,SiO2和Al2O3與HCl反應(yīng)后,生成的H2SiO3和AlCl3都是可溶于水的,而未反應(yīng)的HCl和生成的H2O都是可揮發(fā)的。因此,干燥后的固體質(zhì)量0.2g應(yīng)該是Fe2O3的質(zhì)量。
設(shè)Fe2O3的質(zhì)量為z,則有:
z=0.2g
樣品中SiO2和Al2O3的總質(zhì)量為0.5g-0.2g=0.3g。
因此,SiO2和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:
SiO2:0.3g/0.5g×100%=60%
Al2O3:0.3g/0.5g×100%=60%
4.例題:某硅酸鹽樣品中含有SiO2和CaO,稱取0.5g該樣品,加入過(guò)量水,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌、干燥得到0.4g固體。求樣品中SiO2和CaO的
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