《無機非金屬材料的主角---硅》導學案2

1、無機非金屬材料的主角一硅學案第一課時【學習目標】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性質(zhì)【自主學習】硅在地殼中含量26.3%,僅次于 。以熔點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)構示意圖：Si對比 CSi在元素周期表中位于 ，最外層有個電子，主要形成 價的化合物。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

2、是常見的結(jié)晶形二氧化硅，其中無色透明的就是，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖莀。2、 物理性質(zhì)：熔沸點 _、硬度溶于水。潔凈的 SiO2無色透光性好。3、 化學性質(zhì)：化學穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應，可以與強堿（NaOH）反應，是酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應SiO2 + 4HF =高溫SiO2+CaOSiO2 + 2NaOH =因此，不能用 瓶裝HF，裝堿性溶液的試劑瓶應用 塞。（二）硅酸（H2SiO3）1、性質(zhì)：酸性很 u于碳酸）溶解度很它不能使紫色石蕊試液變紅色。硅酸不穩(wěn)定：H2SiO3A 硅酸能與堿反應：H2SiO3+2NaOH= 硅酸在水中易聚合形成膠體。濃度小時一一硅

3、酸溶膠，濃度大時形成軟而透明的、膠凍狀的 。硅酸凝膠經(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，常用作實驗室和袋裝食品、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，硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。Na2SiO3 + 2HC1 =【合作探究】1下列物質(zhì)中能與SiO2起化學反應的是濃H2SO4 H2O 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(A. 大理石與鹽酸反應：B. 水玻璃中加入稀() HF KOH

4、溶液 氧化鈣D.B. 除去 MnO2固體中的 KMnO4D.除去SiO2固體中的 CaCO3）CaCO3+2H+=Ca2+CO2 f +H2OC. 硅酸酐與苛性鈉溶液反應：D. 澄清石灰水中通入過量4. 下列溶液中，H2SO4 : Na2SiO3+2H+=H2SiO3 J +2Na+SiO2+2OH-=SiO32 +H2OCO2 的總反應：CO2+OH-=HCO3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SiO2與CO2的比較CO2SiO2與堿性氧化物反應與堿液反應與鹽反應與碳反應與H2O作用與酸反應【課堂檢測】SiO2+3C=SiC+2CO該反應

5、中氧5工業(yè)上用碳還原 SiO2制取單質(zhì)硅時會發(fā)生如下副反應:化劑與還原劑的質(zhì)量比為A. 36 : 60B.60 : 36C.1 : 2D.1 : 36. 下列說法正確的是()A. SiO2是硅酸的酸酐，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咼溫CaSiO3+CO2 f,故硅酸的酸性比碳酸強D. CO2是碳酸的酸酐，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)(括號內(nèi)為雜質(zhì))。填上選用的試劑和操作方法：試劑：A鹽酸 B.燒堿溶液C.氧氣 D.水 E.CO2F

6、.不用任何試劑操作：加熱燃燒加熱熔化高溫灼燒過濾干餾結(jié)晶粉末試劑操作SiO2(CaO)SiO2(Si)NaCl(H2SiO3)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雖不能溶于強酸，但卻能溶于氫氟酸，并生成氣體C, A和燒堿溶液反應生成 D的水溶液。當氣體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 A。(1) 寫出化學式 A、B、C、D、E(2) 寫出有關反應的化學方程式。第二課時【學習目標】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、掌握硅酸鈉的化學性質(zhì)?！?/p>

7、自主學習】、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)構復雜的固態(tài) 物質(zhì)，大多不溶于水（Na2SiO3、K2SiO3除外），化學性質(zhì)很穩(wěn)定。2、 最簡單的硅酸鹽是 :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：3CaO SiO2、2 CaO SiO2、3CaO A12O3黏土的主要成份 A12（Si2O5）（OH）4 可表示為： 4、常用硅酸鹽工

8、業(yè)產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥等，它們是使用量最大的無機非金屬材料。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)構的陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷和超導陶瓷等。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 中煅燒，再加入適量 研成細粉就得到普通水泥。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，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)構的鋁硅酸鹽）

9、，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)構類似于 ，它是帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高 （1410C ），硬度大，有脆性，是良好的半導體。2、 化學性質(zhì)：常溫下化學性質(zhì)不活潑。常溫可與F2、HF、NaOH反應，加熱條件下可與O2、C12等物質(zhì)反應Si + 2NaOH + H2O =Si+ 2F2 =Si+ 4HF =Si+ 02=ASi+ 2CI2=3、制備： 粗硅制?。篠iO2+2Cl2CO f +Si（副反應：SiO2+3C二_-SiC+2C0 f ）A（2）粗硅提純：Si+ 2CI2 SiCI44、應用：用途廣泛，常用作半導體、晶體管及芯片、光電

10、池等材料【合作探究】1下列變化需加入氧化劑才能實現(xiàn)的是（）D.SiCI4 t SiA.Si02 tSiO32 B.Si宀 SiO32 C.Si02 宀 Si2下列反應中，硅元素被氧化的反應是（）A.Si+O2=SiO2B.SiO2+CaO=CaSiO3C.SiO2+2C=Si+2CO fD.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【課堂檢測】1下列能用于鑒別 Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4三種溶液的一種試劑是 （）A.CaCI2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. 水玻璃跟鹽酸反應所得的白色膠狀沉淀是二氧化硅D. 滴有酚酞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,z=4水泥的成分主要有 Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3AI2Oz，貝U x= , y= 分別用氧化物表示其組成 、。5下列關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. 硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料C. 硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應D.