高中化學(xué) 第四章 第1節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料學(xué)案 魯科版必修1

1、第1節(jié)硅無機(jī)非金屬材料探索教室合作問題指南一、H2SiO3準(zhǔn)備活動(dòng)和探索1實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論和化學(xué)方程式溶解硅酸鈉液體顯示器_ _性溶液紅色逐漸_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _到酸性：鹽酸_ _ _ _ _ _硅酸鹽_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _牙齒已創(chuàng)建酸性：碳酸_ _ _ _ _ _硅酸鹽思維和交流1.CO2通過CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀嗎？2.SiO2和水反應(yīng)可以產(chǎn)生H2SiO3嗎？規(guī)則摘要1.硅酸的性質(zhì)(1)弱酸性(比H2CO3的酸性弱)H2sio 3 2 NaO

2、H=Na2 SiO 3 2h2o(2)熱不穩(wěn)定性H2SiO3可以輕松分解熱量：H2SiO3SiO2+H2O H2O。硅酸的制備可溶性硅酸鹽和比較強(qiáng)的酸反應(yīng)可以制造硅氧烷。例如，na2sio 3 2 HCL=h2sio 32 NACL。二、SiO2和CO2的特性比較活動(dòng)和探索2(1)SiO2和CO2都是酸性氧化物，物理性質(zhì)相似嗎？(2)在特定條件下，以下物質(zhì)能與SiO2反應(yīng)的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _焦化純堿碳酸鈣氫氟酸硝酸氫氧化鉀氧化鈣氟氣體遷移和應(yīng)用SiO2和CO2的以下兩項(xiàng)是()A.CO2，SiO2都可以與堿和堿性氧化物反應(yīng)。B

3、.CO2和SiO2以及水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C.CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D.CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的規(guī)則摘要比較二氧化碳和二氧化硅二氧化碳SiO2存在空氣巖石、石英、鄭秀晶，硅藻土化學(xué)式意義表示分子構(gòu)成。晶體中沒有SiO2分子，只是意味著硅原子和氧原子以1: 2結(jié)合在一起不相同的點(diǎn)物理學(xué)性質(zhì)熔體沸點(diǎn)低，常溫下是氣體，溶于水熔體沸點(diǎn)高、硬度大的固體不能溶于水和水反應(yīng)Co2 H2O=h2co3與水沒有反應(yīng)山和山反應(yīng)沒有反應(yīng)僅氫氟酸反應(yīng)SiO 2 4 HF=SIF 42 H2O獎(jiǎng)相同的點(diǎn)堿性氧和貨物反應(yīng)Co2 Cao=CaCO3Cao SiO 2 casio 3堿反應(yīng)C

4、o2 2 NaOH=Na2CO3 H2OCo2 NaOH=nahco3Sio2 2 NaOH=Na2 sio3 H2Oc反應(yīng)CO2+C2COSio 2 2cs I 2co鹽和反應(yīng)na2sio 3 CO2 H2O=h2sio 3 na2co 3Na2co3 sio2na2 sio3 CO2三、硅酸鹽表達(dá)活動(dòng)和探索3地震是地下深部巖石破裂，擾動(dòng)長期積累的能量急劇釋放，以地震波的形式傳播到四面八方，傳播到地面上，會(huì)震動(dòng)房間牙齒。還會(huì)引起一系列變化，造成毀滅性的自然災(zāi)害。地球表面大部分是巖石，大部分巖石的主要成分是硅酸鹽，下面用鹽或氧化物表示巖石的組成。其中錯(cuò)誤的是()A.鈣沸石Ca(Al2Si3O1

5、0)3H2O表示為CaOAl2O33SiO23H2OB.鎂橄欖石Mg2SiO4可以表示為2MgOSiO2C.北京市奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌中使用的玉的主要成分圖閃石Ca2Mg5Si8O22(OH)2標(biāo)記為2CaSiO35MgSiO3H2O。D.高嶺石Al2Si2O5(OH)4可以表示為Al2O32SiO22H2O思維和交流物質(zhì)的組成可以用不同的形式表示：(1)以氧化物的形式重寫以下硅酸鹽(重寫時(shí)金屬氧化物在前面，非金屬氧化物在后面，低價(jià)在前面，高價(jià)在后面，H2O一般寫在最后)。鎂橄欖石(mg2sio 4)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；高嶺石Al2Si2O5(OH)4_。(2)很多氧酸及

6、其鹽類可以用氧化物的形式類似地重寫，請繼續(xù)重寫下一個(gè)物質(zhì)。Hno3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _HCOOH _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。通過以上替代，可以看到HNO3的酸酐_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _32(3)據(jù)悉，在一定條件下，氯氣體中的鐵燃燒會(huì)產(chǎn)生FECL 8牙齒，可以用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(化學(xué))來表示。產(chǎn)生牙齒物質(zhì)的條件可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。規(guī)則摘

7、要1.硅酸鹽的組成和表達(dá)硅酸鹽的組成比較復(fù)雜，所以通常用二氧化硅及金屬氧化物的形式表示其組成，重寫時(shí)的規(guī)律如下。(1)氧化物的排列順序：活躍的金屬氧化物-相對活躍的金屬氧化物-二氧化硅-水。(2)氧化物以“”分隔。(3)氧化物前的化學(xué)量構(gòu)成原則：每個(gè)元素原子的總數(shù)符合原始構(gòu)成。(4)化學(xué)計(jì)量構(gòu)成的發(fā)生分?jǐn)?shù)應(yīng)改為整數(shù)。例如，鈉長石NaAlSi3O8不能用Na2OAl2O33SiO2，必須用Na2OAl2O36SiO2。2.材料分類材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料與新型無機(jī)非金屬材料的比較傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料所屬范疇硅酸鹽材料具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的新材料常見產(chǎn)品水泥、玻璃、傳統(tǒng)陶瓷半導(dǎo)體材料、

8、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、光纖主要性能防腐，高溫易碎，不能承受熱沖擊。高溫，高強(qiáng)度光學(xué)特性有電氣特性有生物學(xué)功能黨內(nèi)檢查1.將足夠的二氧化碳放入下一個(gè)溶液中，并引起沉淀的是()A.硅酸鈉溶液b .石灰水C.氯化鋇溶液d .氯化鈣溶液2.目前有以下5個(gè)茄子變體，其中一個(gè)階段反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)的是()SiO 2-na2sio 3cuso 4-CuCl 2SiO 2-h2sio 3CuO-Cu(oh)2Na2O 2-na2so 4A.b .C.d .3.生石灰經(jīng)常含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，是確認(rèn)兩種茄子雜質(zhì)的最佳試劑()A.水b .鹽酸C.硫酸d .燒堿溶液4.中國北京市曙光公司開發(fā)了我國完全獨(dú)立的知識(shí)

9、產(chǎn)權(quán)高性能CPU籌碼“龍芯”1號(hào)。請回答以下問題：(1)“龍芯”(籌碼)的主要化學(xué)成分是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，主要化學(xué)成分為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)埋在地下的這種材料暴露在堿性土壤中，結(jié)果會(huì)中斷，并通過離子方程式引起_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5.試一下，你能用化學(xué)方程式說明以下現(xiàn)象嗎？(1)氫氟酸可用于玻璃碎片：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

10、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)氫氧化鈉等堿性溶液不能保存在磨石玻璃塞子的試劑瓶里：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)硅酸鈉溶液暴露在空氣中容易變質(zhì)：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _參考答案：探索教室合作問題地圖活動(dòng)和探索1:溶液紅色堿淡消失白色膠狀沉淀白色膠狀沉淀思維和交流：1。答：鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng)，所以在CaCl2溶液中加入二氧化碳不會(huì)產(chǎn)生CaCO3白色沉淀。2.答案：SiO2不能溶于

11、水，與水沒有反應(yīng)，因此不能用SiO2和水反應(yīng)生成H2SiO3。要?jiǎng)?chuàng)建H2SiO3，請執(zhí)行以下操作：na2sio3 2 HCl=2 NaCl h2sio3或活動(dòng)是探索2: (1)答案：與SiO2和CO2的結(jié)構(gòu)不同，SiO2是直接由Si原子和O原子構(gòu)成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，硬度高，熔點(diǎn)高。CO2是由CO2分子組成的分子晶體，常溫下是氣體，因此物理性質(zhì)差異很大。(2)回答：遷移和應(yīng)用：A分析：CO2，SiO2都是酸性氧化物，與堿和堿性氧化物反應(yīng)，因此A準(zhǔn)確，C不準(zhǔn)確。SiO2不能溶于水，不能與水反應(yīng)生成硅酸，B不準(zhǔn)確。D不準(zhǔn)確，因?yàn)镃O2由分子構(gòu)成，SiO2直接由Si，O原子構(gòu)成?；顒?dòng)和探索3:

12、 C分析：在2CaSiO35MgSiO3H2O中，Ca和Si的原子數(shù)比率為2:7；在Ca2Mg5Si8O22(OH)2中，Ca和Si原子數(shù)比率為2: 8，因此選擇C。思維和交流：答案：(1)2MgOSiO2 Al2O32SiO22H2O(2)N2O5H2O COH2O N2O5 CO(3)FeCl22FeCl3氯缺乏(或鐵過剩)黨的檢查1.a分析：H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性強(qiáng)，因此將CO2傳遞給Na2SiO3溶液會(huì)產(chǎn)生H2SiO3沉淀物。2.b分析：SiO2、CuO都不能溶于水，因此不能直接制造它們的水合物H2SiO3、Cu(OH)2。其中1可以通過SiO2和NaOH溶液反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，2可以通過CuSO4和BaCl2溶液反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，Na2O2可以通過稀硫酸反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。3.b分析：生石灰溶于鹽酸(2 HCL CAO=CACL 2 H2O)，CaCO3溶于鹽酸時(shí)產(chǎn)生氣體，SiO2不溶于鹽酸。將生石灰放入鹽酸中，觀察到現(xiàn)有的不溶物和氣體生產(chǎn)，