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1、云南省德宏州梁河县第一中学2015高中化学 第四章 第一节 第1课时 二氧化硅和硅酸教学案 新人教版必修1课前准备及课堂检查一、硅元素的存在硅在地壳中的含量仅次于_，硅的_和_约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有_个电子，主要形成_价的化合物。二、二氧化硅1SiO2的存在形式SiO22SiO2的结构每个Si原子与周围的_个O原子相结合，每个O原子与_个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按_的比例所组成的_结构的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。3物理性质二氧化硅是_的固体，_于水。4化学性质(1)与氢氟酸(HF)反应HF是惟一可以与之发生反应的酸_(可用
2、来雕刻玻璃)。(2)SiO2作为酸性氧化物可以和_、_反应，但与水_。和碱反应：_；和碱性氧化物反应：_。5二氧化硅的用途(1)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的建筑材料；(2)电子工业的重要部件、光学仪器；(3)是信息高速公路的骨架_的主要成分；(4)用石英、玛瑙制作_。三、硅酸1硅酸是一种很弱的酸，其酸性比碳酸的还_，溶解度很_。硅酸容易聚合形成硅酸_，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的_。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干凝胶，称为“_”。硅胶常用作食品等的_，也可用作催化剂的_。2SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过_与其他酸反应制得。实验操作实验现象实验结论及反应方程式在饱和N
3、a2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈_色。逐滴加入稀盐酸，有透明的凝胶产生，溶液红色逐渐_，最后_Na2SiO3溶液显碱性，与稀盐酸反应生成_，化学方程式为_目标检测1硅在自然界中储量丰富，含量仅次于氧元素，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是()A单晶硅 B二氧化硅C硅酸 D无定形硅2关于二氧化硅，下列叙述不正确的是()A水晶的成分是二氧化硅B二氧化硅晶体中不存在单个SiO2分子C二氧化硅溶于水且显酸性D二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别3在一定条件下，下列不能与二氧化硅反应的物质是()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙A只有 B只有C只有 D只有4下列离子方程式书写不正确的是()
4、A二氧化硅与NaOH溶液反应：SiO22OH=SiOH2OB碳酸钡溶于稀盐酸：CO2H=CO2H2OC二氧化碳与足量NaOH溶液反应：CO22OH=COH2OD把水玻璃滴入盐酸中：SiO2H=H2SiO35下列关于硅酸的叙述，错误的是()A硅酸是一种很弱的酸B硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D硅酸可由可溶性硅酸盐和盐酸反应制得配餐作业A组题1在一定条件下，不能既与二氧化碳反应，又与二氧化硅反应的是()ANa2CO3溶液 BCaOCNaOH溶液 D木炭2光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是()ACaCO3 BSiO2
5、CNa2SiO3 DCaSiO33能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()ACO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能与水直接反应生成硅酸B在高温下，SiO2和Na2CO3能发生反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2CSiO2熔点比CO2高DCO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀4SiO2属于酸性氧化物的主要理由是()A硅是非金属元素BSiO2对应的水化物是可溶性酸CSiO2与强碱反应生成盐和水DSiO2不能与酸反应B组题560 g石灰石在高温下与23 g石英反应产生的气体在标准状况下的体积是()A5.6 L B11.2 LC13.44 L D6.72 L6.化合物A、D、F
6、是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在下列关系。其中A和B的反应是一种重要的化工生产中的主要反应之一。(1)在A、C、F中含有的相同元素是_。(2)化合物C的化学式是_，化合物A的水溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)。(3)C的水溶液和D能否发生反应_(填“能”或“否”)，理由是_。C组题7获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是_，它属于_材料。(2)信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生
7、产方法之一是：用金属硅化物(Mg2Si)与HCl作用得硅烷(SiH4)，再加热分解硅烷可得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式：_，_。8把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比约大于1524)混合均匀，装入试管中加热大约一分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的硅的气态氢化物。(1)写出河沙与镁粉在加热时反应的化学方程式：_，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(
8、2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)_；(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：_。一、氧氧化物硅酸盐44二、1.硅石：天然石英：结晶水晶玛瑙沙子：小粒2.4212立体网状3.坚硬难熔不溶4.(1)SiO24HF=SiF42H2O(2)碱碱性氧化物不反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO2CaOCaSiO35.(3)光导纤维(4)首饰三、1.弱小溶胶硅酸凝胶硅胶干燥剂载体2.可溶性硅酸盐溶液从上至下，从左至右：红变浅消失硅酸凝胶Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)对点训练1B2CCO2通常状况下为气体，与SiO2物理性质相差很大；SiO2晶体不溶于
9、水，也不能与水反应生成H2SiO3；SiO2晶体是由Si和O按12的比例所组成的立体网状结构的晶体，不存在单个SiO2分子。3D4.B5.B课后作业1A2B光导纤维可以用SiO2来制造。3DB项是在固体反应中难挥发性物质制取易挥发性物质，是利用两者共熔时，生成易挥发的CO2使反应能够发生；D项中是较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应，这是该类复分解反应发生的条件。4C5C石灰石在高温下，即使不与SiO2反应，也可完全把CO2释放出来，故存在CaCO3CO2。6(1)Na(2)Na2SiO3碱(3)能硅酸的盐能在水溶液中与CO2反应生成比碳酸酸性更弱的硅酸解析此题突破
10、点为ABCD，A、D是常见物质且该反应为一种重要的化工生产的主要反应之一，即Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，然后再根据其他关系推出。7(1)SiO2新型无机非金属(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH4Si2H28(1)SiO24Mg2MgOMg2Si放热(2)SiH4(3)SiH42O2=SiO22H2O解析在做此题时首先应注意河沙和镁粉的质量比和物质的量之比的关系以及按此物质的量比例应发生何种反应。其次应注意，一些反应产物的信息，如在空气中能自燃的硅的气态氢化物等信息。另外要注意对实验的一些现象描述的特殊含义，如爆炸声应为剧烈的放热反应。(1)河沙和镁粉的质量比约大于1524时，因河沙中还含有除SiO2之外的物质，故此时SiO2和Mg的质量比约为1524，则二者的物质的量之比为14，即在反应中SiO2和Mg应按14的物质的量之比进行反应，故方程式为：SiO24Mg2MgOMg2Si，因为加热一分钟后即发生剧烈反应，故此反应应为放热反应。(2)MgO和稀H2SO4反应：MgOH2SO4=MgSO4H2O，此反应为碱性氧化物和强酸的反应，不剧烈，不可能产生爆炸声。所以应是Mg2Si和H2SO4反应的结果，结合题意，再根据Mg2Si中各元素的化合价可推测反应产物为MgSO4和SiH4，SiH4在空气中自燃发出爆炸声。4