市级公开课硅

新课标人教版化学必修12020年7月8日星期三第一节无机非金属材料的主角—硅第一课时说文解字硅硅广泛存在于岩石、土壤、沙子中，是构成地壳的重要元素1、硅元素在地壳中排名第几吗？在自然界中硅主要以什么形态存在？以化合态的形式存在，硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳的绝大部分（如岩石、沙子和土壤），占地壳质量的90%以上，“统治了地壳”（1）硅的原子结构硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物.2、比较硅和碳的核外电子排布？+14284Si24+6C2、碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石和许多矿物的基本元素3、找出硅在元素周期表的位置？硅位于金属与非金属的过度位置。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网状结构，呈正四面体，结构决定性质金刚石硅晶体硅的晶体结构硅单质存在形态晶体形无定形物理性质晶体硅灰黑色、有金属光泽，结构类似于金刚石；熔点、沸点都很高，硬度大导电性介于导体和绝缘体之间(半导体）常温下硅单质的化学性质不活泼硅的化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质起反应（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）。在加热条件下能与一些非金属反应Si+O2===SiO2Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2Si+4HF===SiF4+2H2高温硅的工业制法1、在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。SiO2＋2C===Si（粗硅）＋2CO↑与氯反应：Si＋2Cl2＝SiCl4(温度为400～500℃)高温电炉2、粗硅制纯硅：生成的SiCl4液体通过蒸馏，除去其中的杂质。然后用氢气还原SiCl4+2H2===Si+4HCl制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命.（4）硅的用途二、二氧化硅1.存在地球上存在的二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。12%硅石结晶形无定形硅石结晶形（石英）无定形（硅藻土）水晶（无色透明）玛瑙（彩色条纹）沙子SiO2四面体立体网状结构的晶体物理性质：化学性质：猜测性质硬度大，熔点高的固体不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明稳定性好，不活泼（2）晶体结构SiO2主要用途色态熔点沸点硬度用途、物理性质比较无色透明晶体或白色粉末高（1723℃）高（2230℃）大制备光纤、石英钟表、光学仪器、普通玻璃、装饰品等(1)装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞不能用磨砂玻璃塞。为什么?SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O想一想因为NaOH溶液会跟磨砂玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸钠会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。比较项目二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物反应与碱反应与水反应与酸反应高温SiO2+CaO===CaSiO3高温CO2+CaO===CaCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+H2O=H2CO3不反应只与HF反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O酸性氧化物酸性氧化物（3）化学性质比较不反应光学纤维胃镜（4）二氧化硅的用途【例1】下列离子反应方程式书写正确的是（）A．二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4H+＝Si4++2H2OB．碳酸钡溶于稀硝酸：CO32-+2H+＝CO2↑+H2OC．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO2+2OH—＝SiO32-+H2OD．把盐酸滴入硅酸钠溶液：SiO32-+2H+＝H2SiO3↓CD新课标人教版化学必修12020年7月8日星期三第一节无机非金属材料的主角—硅第二课时一、硅酸(H2SiO3)H2SiO3是SiO2的对应水化物（SiO2是H2SiO3的酸酐）。它不溶于水，是一种白色粉末状的固体。思考：二氧化硅难溶于水，那么，如何制得硅酸呢？实验探究：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸现象结论方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。1.H2SiO3的制法活动探究：已知硅酸是一种弱酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，探索对比硅酸和碳酸的酸性强弱。把CO2通入Na2SiO3溶液中，观察发生的现象现象：透明的硅酸凝胶生成小结：2.硅酸的性质硅酸是一种弱酸，酸性比H2CO3弱，不能使指示剂变色。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓不溶、不稳定、弱酸CO2通入下例各溶液中，不可能产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液B、石灰水C、饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液A练习3.硅酸与硅胶阅读P76硅胶是H2SiO3浓溶液——硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶变色硅胶,是将硅酸凝胶用CoCl2溶液浸泡，然后经干燥活化后制得的。(吸水前为淡蓝色,吸水后为粉红色)硅胶常用作食品、药品的干燥剂，也常用作催化剂的载体硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般不溶于水，化学性质很稳定。1、硅酸钠（Na2SiO3）二、硅酸盐物理性质：白色晶体，能溶于水，是少数可溶性硅酸盐之一,它的水溶液俗称水玻璃、泡花碱。Na2SiO3有何化学特性？步骤放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论实验4-2着火不着火木材、纸张等易燃物品，用饱和Na2SiO3溶液浸泡后不易着火。硅酸钠的特性及用途：水玻璃是无色粘稠液体，是一种矿物胶。1.它可以用于制备硅胶;2.建筑工业上可用作粘合剂;3.用作耐火材料。4．硅酸盐组成的表示(2)氧化物形式(1)化学式形式：硅酸钠：Na2SiO3硅酸钙：CaSiO3沸石：Na2A12(SiO3)2(OH)4粘土（高岭石）：Al2(Si2O5)(OH)4钾长石：KAlSi3O8硅酸钠：Na2O·SiO2硅酸钙：CaO·SiO2沸石：Na2O·Al2O3·2SiO2·2H2O粘土：Al2O3·2SiO2·2H2O钾长石：K2O·Al2O3·6SiO2。要领：各元素写成相应的氧化物，化合价不变，元素守恒格式：金属氧化物、二氧化硅、水(各氧化物前系数为最简整数比)顺序：金属按活动顺序表用氧化物形式表示下列硅酸盐：1.蛇纹石：H4Mg3Si2O92.钙长石：CaAl2SiO63.石棉：CaMg3Si4O124.长石：KAlSi3O85.普通玻璃：CaNa2Si6O141.3MgO·2SiO2·2H2O2.CaO·Al2O3·SiO23.CaO·3MgO·4SiO24.K2O·Al2O3·6SiO25.CaO·Na2O·6SiO2无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃5.硅酸盐产品交流·研讨【例1】能证明硅酸的酸性弱于碳酸的实验事实是（）A．CO2是气体，SiO2是固体B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2C．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中析出硅酸沉淀D练习1、下列不属于传统硅酸盐产品的是（）A．玻璃B．水泥C．光导纤维D．陶瓷练习2、水玻璃长期暴露在空气中会变质,这是因为水玻璃主要发生了（）A．氧化还原反应B．分解反应C．化合反应D．复分解反应CD课堂回顾练习:CCB1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.溶解性:CO2SiO2B.酸性:H2SiO3H2CO3C.熔点:SiO2CO2(干冰)D.硬度:SiO2CO22.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是()A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3.要除去SiO2中的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