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1、1 第一节 无机非金属材料的主角 硅（第一课时）编写：耿宪忠 审核：毕于双【学习目标】1知识与技能：使学生掌握硅的两种重要化合物一一二氧化硅及硅酸的 主要性质并了解其用途；2.过程与方法：引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳 的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生对新旧知识对比分析、归纳总结的学 习方法；【重点难点】二氧化硅和硅酸的性质。【学习内容】硅在地壳中的含量为 _，仅次于氧。其氧化物和硅酸盐构成了地 壳中大部分的 、和 _，约占地壳质量的 _ 以上 阅读课本填写下表。硅 碳 原子结构 示意图 原子结构 的相同点 非金属性 强弱 成键特点 亲氧性 在自然界 中的存在 硅 氧化物
2、 硅酸盐 地壳(1 碳(1(2 _ (3 （一）一氧化硅 1.存在：2 _ F(3 地球上存在的天然氧化硅约占地壳总 质量的：其主要存在形态有(4 禾口 _ 两大类，统称 _。1 2.结构：.1 见右图。大球表示硅原子，小球表示氧原子。“-SiO2晶体的基本结构单元呈 形，每个Si原子周围结合 _个0原子，每 个0原子跟 _ 个Si原子相结合，Si与0原子按 _ 的比例组成了 的晶体。石英晶体是结晶的 _，石英中无色透明的晶体叫 _，具 有彩色环带状或层状的称为 _，沙子中含有小粒的 _ 晶体。2 3.用途：（1）_ 以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的 _ 材料。（2）_ 是现代光学和光纤
3、制品的基本原料（可制作实验室使用的 石英坩埚、信息高速公路的骨架-石英光导纤维等）。（3）_ 用 _ 和 制作饰物和工艺品。4.物理性质:一氧化硅 一氧化碳 水溶性 熔点 硬度 讨论：硅和碳为同族元素，同族元素的同类化合物应表现出相似的性质。为 什么二氧化硅和二氧化碳的物理性质却有很大差异？_ 5.化学性质：二氧化硅的化学性质很不活泼，但也能够与某些物质反应。阅读课本填 写下表，能反应的写出化学方程式。一氧化硅 一氧化碳 与水的反应 与碱（如NaOH 反应 与碱性氧化物（如CaO反应 与氢氟酸（HF 的反应 说明：二氧化硅只能与酸中的氢氟酸反应，与其他酸不反应。讨论1:什么是酸性氧化物？酸性氧
4、化物有哪些通性？是否应将二氧化硅归入 酸性氧化物？_ _ O 讨论2：玻璃中含有二氧化硅。请问为什么盛 NaOH容液的试剂瓶用橡胶塞而 不用玻璃塞？_ _;为什么可用氢氟酸雕刻 玻璃？_。（二）硅酸（H2SQ3）1.硅酸的制备：【实验探究】实验4 1 3 实验操作 实验现象 结论 滴加酚酞试液后溶液 呈 色；滴加稀盐 酸后溶液变为 色；用一束强光照射液体 有 效应。NaSiOs溶液呈；反 应生成了硅酸，其化学方程式为：NaSiO3+2HCI二 硅酸可通过 _ 与强酸（或较强酸）制得。所生成的 H2SiO3有3 种情况：（1）H2SiO3分子聚合成较大颗粒，形成胶体溶液一一硅酸 _;（2）硅酸浓
5、度较大时，则形成 _ 的硅酸 _；（3）如果不 按照上述实验操作，硅酸往往生成色沉淀。硅酸凝胶干燥脱水得到多孔的硅酸 _，又称为 _。其吸附水 分能力强，常用作食品或药品的 _，也用作 _ 的载体。说明：因SiO2不与水反应，所以不能直接用 SiO 2与水反应制备硅酸。2.硅酸的性质：（1）_ 难溶性：硅酸在水中的溶解度 ，是唯一难溶性的酸。（2）_ 不稳定：受热易分解为二氧化硅和水，其化学方程式为 _。弱酸性：是一种很弱的酸，其酸性比H2C _。思考：向NaSiQ饱和溶液中通CQ反应有何现象？_。再 滴加烧碱溶液有何现象？_ 。写出反应的化学方程 式：_。【反馈练习】4 1.下列物质中，不能
6、用玻璃瓶来盛装的是（）A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸纳溶液 2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 3.下列物质中，主要成分不是SiO2的是（）A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A.CO溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.SiO2常温下是固体，CO常温下是气体 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生 成沉淀 5.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CQ HCO B.S
7、iO LNaSiOs C.NazQ NaCO D.SiO?HSiQ 6.A是一种天然透明晶体，B是一种常见的无色无味的气体，可使澄清石灰水 变浑浊。A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体 C,A和烧碱溶 液反应生成D的水溶液，当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶状沉淀E,E加热后重新生成A。（1）写出化学式A _、_、_、_、_。（2）写出有关反应的化学方程式。第一节无机非金属材料的主角一一硅（第二课时）编写：耿宪忠 审核：毕于双【学习目标】5 1.了解硅酸盐的重要用途及组成。2.了解硅在自然界中的含量、存在、用途。3.了解硅的物理性质和重要用途。【重点难点】认识到硅酸盐工业与人类生
8、产、生活密切相关。【学习内容】（一）硅酸盐 1.什么是硅酸盐:硅酸盐是由 _ 组成的化合物的总称。它是一类结构 复杂的固态物质，大多 _ 于水，化学性质很 _。在自然界分布 极广，其中土壤（包括粘土）和大部分岩石的主要成分就是硅酸盐。2.硅酸钠（NaSiOs）:硅酸钠 _ 溶于水，其水溶液显碱性，俗称 _ 和泡花碱，能与强酸 或较强酸反应生成硅酸。硅酸钠是制备 _ 和木材 _ 的原料。实验4 2 取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和 NaSiOs饱和溶液中，使之充 分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液吧）后，同时分别放置在酒精灯外焰 处。观察现象。放入蒸馏水 放入NaSiOs饱和溶液 现象 结
9、论 3.硅酸盐工业:硅酸盐的用途很广。以硅酸盐为原料，可以生产传统的硅酸盐产品 陶瓷、玻璃、水泥等。阅读课本填写下表。陶瓷 玻璃 水泥 主要原料 6 主要设备 反应条件 主要反应 碳化硅（SiC）硅钢 硅橡胶 分子筛 主要特性 主要用途 （二）硅单质 1.物理性质：单质硅有 _ 和 _ 两种。晶体硅的结构与金刚石类似，它是带 有 _ 光泽的 _ 色固体，熔点（1410C）,硬度_、有 _ 性。由于硅处在元素周期表中金属与非金属的过渡位置，所以晶体硅的导电性介 于导体和 _ 体之间，是良好的 _ 材料。2.化学性质：硅和碳一样最外层 _ 个电子，其原子既 _ 也 _ 电 子。所以硅单质化学性质
10、_。常温下只能与少数物质如强碱、氢氟酸 等反应。加热时可与氧气反应生成二氧化硅，其反应方程式为 _。3.硅的制备：将石英砂（SiO2）和焦碳在电炉中高温反应即可生成粗硅，同时生成一氧 化碳，7 其化学方程式为：_。此法所得 粗硅还需要提纯才能得到高纯硅。4.硅的用途：晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故用于8 制造各种半导体 _ 以及计算机的 _ 等；晶体硅还是人类将太阳能转 3.（2010 广州综合测试）有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是 由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用.下列关于硅 的说法不正确的是（）A.高纯度的单质硅被广泛用于制作
11、计算机芯片 B.硅可由二氧化硅还原制得 C.常温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D.自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅 4.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是（）A.其氧化物都能与NaOH溶液反应 B.其单质在加热时都能跟Q反应 C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.碳和硅两种元素共有两种单质 5.下列物质：氢氟酸；浓H2SO;烧碱溶液；NaCO固体；氧化钙；浓 HNO,其中在一定条件下能与 SiO2反应的有（）A.B.全部 C.D.6.下列叙述正确的是（）换成电能的常用材料，可以制造【反馈练习】1.下列物质中属于纯净物的是 A.NGCQ 10HO B.水泥 2.下列叙述正确的是 A.SiO2不属于无机非金属材料 C.玻璃是一种新型的非金属材料 等。()C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 ()B.金属不能作为结构材料 D.G。也是一种材料 9 氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚 氧化铁常用作红色油漆和涂料 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 以纯碱、石灰石、石英为原料可制普通玻璃 石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成分都是 SiO2 A.B.C.D.