《无机非金属材料的主角——硅》第一课时导学案

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1 《4.1.1无机非金属材料的主角--硅》

第一课时导学案

高一学年组 设计:袁俊彬 审核:姜秀武

学习目标:

1.了解硅元素在自然界的含量、存在及原因

2.了解二氧化硅及硅酸的性质与应用

3.了解硅酸的制备

4.认识物质间既有相似性又有各自的特性

重点:二氧化硅的性质和硅酸的制备

难点:二氧化硅的化学性质

【课前预习】

【1、硅元素】

(1)含量:在地壳中的含量 ,居第__ ___位,仅次于__ ____。

(2)存在:硅的 及 构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。在无机非金属材料中,硅扮演中主要角色。

(3)原子结构

硅原子,不易 电子,不易 电子,所以,硅的化学性质不活泼,主要形成 价化合物。

硅元素是一种亲氧元素,在自然界没有游离态,只有 态。

【2、二氧化硅】

(1)存在形态:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的

,其存在形态有

和 ,天然的SiO2称为硅石。

石英中无色透明的晶体叫 ,具有彩色环带状或层状的称 。

(2)结构【科学视野,了解】:

SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_______的比例所组成的________结构的晶体,每个硅原子周围与_____个氧原子结合,每个氧原子周围与________个硅原子结合。

(3)物理性质:硬度 熔、沸点______,_____溶于水

(4)化学性质:

(a)常温与 反应(SiO2很不活泼,HF是唯一能跟其反应的酸)

方程式:

玻璃中含有SiO2,所以可以用HF来刻蚀玻璃

(b)酸性氧化物的特性:

①与 反应 SiO2 + CaO == CaSiO3

②与 反应 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O

思考:实验室在存放强碱溶液时试剂瓶塞是橡皮塞,为什么?

__________ _____ 2 (C)与某些盐反应:

SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2

SiO2 + CaCO3 == CaSiO3 + CO2

(5)用途:

纯净的SiO2:是制造 的主要原料 ,

石英:耐高温 (坩埚)、石英表、石英钟,

水晶:制光学仪器、 ,

玛瑙:精密 、耐磨器皿和装饰品 ,

沙子:是基本的 材料

【3.硅酸】

(1)硅酸是一种怎样的物质呢?

H2SiO3是一种 的酸(酸性比H2CO3还弱),溶解度小,是一种

固体,它是SiO2的对应水化物。生成的H2SiO3逐渐聚合形成胶体溶液-- ,硅酸浓度较大时,形成软而透明的、胶冻状 。硅酸凝胶干燥脱水得到多孔硅酸干凝胶,即“ ”。硅胶多孔,吸附水份能力强,常用作实验室和袋装食品,瓶装药品的 剂。

(2)那怎样制备H2SiO3呢?

可溶性 (如Na2SiO3)与 反应

制备【实验4—1】

实验 现象 结论 化学方程式

在试管内加入3mL

Na2SiO3溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,观察现象;再逐滴滴入稀盐酸,边加边振荡,至红色变浅或消失的时候,停止加入,静置,观察现象

还可用CO2与Na2SiO3反应制得硅酸

Na2SiO3 + CO2+H2O ==H2SiO3(胶体) +Na2CO3

(3)物理性质:

(4)化学性质:

(a)弱酸性

(b)不稳定性

3

【随堂练习】

(基础)

1、熔融烧碱应选用的器皿是 ( )

A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚

2、下列说法正确的是 ( )

A. 硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在

B. 二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸

C. 二氧化硅溶于水显酸性

D. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸

3.除去SiO2中混有的少量CaO杂质,适宜的试剂是( )

A.Na2CO3溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.NaOH溶液

4.下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是( )

A.SiO2 +2C===Si+2CO↑ B. SiO2 +2NaOH===Na2SiO3+H2O

C.SiO2 +4HF===SiF4↑+2H2O D.SiO2 +CaCO3===CaSiO3+CO2↑

5.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )

A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.HF酸 D.Na2CO3溶液

6.制造光导纤维的主要原料是( )

A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠

7.下列叙述正确的是( )

A.自然界存在大量单质硅

B.SiO2 与任何酸都不起反应

C.光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输

D.SiO2 的化学性质活泼,能与很多物质发生化学反应

(提高)

1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )

A.硅胶 B.水晶 C.玛瑙 D.硅石

2.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )

A.具有玻璃塞的细口瓶 B.具有玻璃塞的广口瓶

C.带滴管的滴瓶 D.具有橡胶塞的细口瓶

3.雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的,这种物质是( )

A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱 D.纯碱

4.①氢氟酸;②浓H2SO4;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3,其中在一定条件下能与SiO2反应的有( )

A.①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D

5.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )

A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水 4 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2

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

6.二氧化硅属于酸性氧化物,理由是( )

A.Si是非金属元素

B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸

C.SiO2与强碱反应生成盐和水

D.SiO2不能与酸反应

【总结】本节课你有哪些收获?

【作业】教材80页1、3、4、5、7、8题

【课后反思】