北京市第四中学网校高中化学 第四章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角——硅（上）教案（

第1讲无机非金属材料的主角——硅(上)教师：刘廷阁爱护环境，从我做起提倡使用电子讲义-第1页-二氧化硅的结构（●代表硅原子；○代表氧原子）无机非金属材料的主角——硅(上)【教学目标】1、能说出二氧化硅的主要物理性质，知道二氧化硅的主要化学性质。2、能了解硅酸的制取和性质。3、学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。4、了解硅的物理性质，知道单质硅的一些简单的化学性质。5、使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。【思考回答】1、结合元素周期表回答：非金属元素种类？在周期表中的位置?2、地壳中氧和硅的含量？3、大气中氧和氮的含量？4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些？5、人体生理必须的食用盐是什么物质？硅在地壳中的含量仅次于______，为______，硅的______和______构成了地壳中大部分的_________。约占地壳质量的______以上。硅在元素周期表第______族，原子结构示意图为______。在化学反应中原子既不易______又不易______电子，主要形成__________化合物。碳和硅的比较碳硅原子结构示意图主要化合价一、二氧化硅和硅酸硅是一种______元素，主要以____________及____________形式存在。1、二氧化硅(1)SiO2是硅最重要的____________，天然二氧化硅称为___________，约占地壳的______，存在状态有____________和____________。(2)SiO2是原子晶体。1个Si原子与周围的4个O原子形成4个共价键，每1个O原子与两个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1∶2的比率所组成的立体网状原子晶体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。(3)石英晶体是结晶的______，具有不同的______和______。石英中无色透明的晶体叫______，具有彩色环带状或层状的称______。SiO2是原子晶体，是网状结构。(4)二氧化硅的用途：可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；-第2页-水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。(5)SiO2的物理性质是是一种____________的固体，______于水。(6)二氧化硅(SiO2)和二氧化碳(CO2)化学性质比较物质反应二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应与酸反应与碱反应与碱性氧化物反应与碳反应二氧化硅能与_____成相应的盐和水，是一种____氧化物，它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与______发生反应，这也是工业上用______雕刻玻璃的反应原理。总结：二氧化硅的主要化学性质：不溶于水的______性氧化物，能与____________反应。A．酸性氧化物SiO2+2NaOHSiO2+CaOB．特殊性：SiO2＋HF［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？2、硅酸(1)硅酸是一种比碳酸还要______的酸，溶解度______，硅酸是通过可溶性______与其他酸反应制得，Na2SiO3＋H2SO4______________________________，生成的H2SiO3形成____________。(2)硅胶______，吸附______能力强。常用作____________，也可做____________。(3)演示实验一：实验现象化学方程式在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸-第3页-演示实验二：取两根一样的干燥布条(其中一根在硅酸钠溶液中浸过)在火焰上燃烧。实验现象点燃晾干蒸馏水的布条点燃晾干的硅酸钠布条两根布条燃烧的情况一样吗？现象有何不同？二、硅酸盐（1）硅酸盐是由硅、氧和___________组成的__________的总称。一般不溶于______，稳定性__________。（2）常用的硅酸盐是________，其水溶液称为______，可用作________、及______。（3）硅酸盐岩石长期在______的侵蚀下，风化为______，形成的____________一般带______电，能吸收______、______等营养离子而保证了____________。（4）硅酸盐主要产品____________、____________、____________。（5）SiC(俗称金刚砂)，具有__________________的结构，____________很大，可用作______、____________的磨料。［例题］Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2［练习］如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4以氧化物形式表示为（）钠长石：NaAlSi3Oaa为（），若以氧化物形式表示为（）［阅读］新型陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。三、硅单质（1）硅单质有____________和____________两种。晶体硅的结构类似____________，是带有的____________固体。______、______、______常温下化学性质______。（2）硅在元素周期表中处于____________与____________的___________，是一种____________，是良好的____________材料。（3）20世纪中叶开始，硅成了信息技术的____________，半导体晶体管及芯片的出现，促成了的革命。（4）利用高纯硅的半导体性能，可以制成____________，将光能转换为____________。光电池可作____________、____________、____________、____________等动力。-第4页-[课堂练习]1．下列物质中属于纯净物的是（）A．Na2CO3·10H2OB．水泥C．纯净的盐酸D．普通玻璃2．下列叙述正确的是（）A．酸均不能与酸性氧化物反应B．玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸C．石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同D．石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同3．下列物质有固定熔点的是（）A．水泥B．玻璃C．Na2O·SiO2D．水玻璃4．我国及美国、日本等国家已制造出一种陶瓷柴油机，这种柴油机发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料中（）A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷C．光导纤维D．玻璃钢[小结]