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第一节碳、硅及无机非金属材料教材复习——打牢基础，基稳才能楼高知识点一碳、硅单质及其氧化物的性质和应用1．碳和硅2．化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
3．硅的工业制法 (1)制取粗硅工业上，用焦炭在电炉中还原SiO 2SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑。
(2)粗硅提纯①Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4， ②SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
(3)注意问题①用焦炭还原SiO 2，产物是CO 而不是CO 2。
②粗硅中含碳等杂质，与Cl 2反应生成的SiCl 4中也含CCl 4等杂质，经过分馏提纯SiCl 4后，再用H 2还原，得到高纯度硅。
4．二氧化硅与二氧化碳 (1)结构SiO 2是空间网状立体结构，不存在单个分子；CO 2中存在单个CO 2分子。
(2)物理性质①熔、沸点：SiO 2的熔、沸点比CO 2的熔、沸点高。
②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。
(3)化学性质 二氧化硅 二氧化碳 与水反应 不反应CO 2＋H 2OH 2CO 3与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 不反应与碱(NaOH)溶液反应SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO 2少量：CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O CO 2足量：CO 2＋NaOH===NaHCO 3与盐反应如与Na 2CO 3反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑如与Ca(ClO)2反应： Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO 与碱性氧化物反应 如与CaO 反应：SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3 如与Na 2O 反应：CO 2＋Na 2O===Na 2CO 3主要用途作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂[拓展]二氧化碳与碱反应产物的定量判断CO 2通入NaOH 、Ca(OH)2等强碱溶液的反应产物与CO 2气体的通入量有关，当通入少量CO 2时生成碳酸盐，当通入过量CO 2时生成碳酸氢盐；当通入CO 2的量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成。
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第二节富集在海水中的元素——氯（第一课时）硫和氮的氧化物（第1课时）、“H2O 硫和氮的氧化物酸雨——露天文物的杀手典，是两千年前人类文明的杰出代表，那里一、大气污染的来源、危害、治理主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。
1.来源：煤、石油的燃烧，矿石冶炼，汽车尾气，工业废气等。
2.危害：危害人体健康；影响植物生长；破坏建筑材料；改变地球气候等“温室效应”与全球变暖。
3.治理：综合治理：调整能源结构，开发新能源(太阳能、氢能、风能、地热等)，减少使用煤、石油、天燃气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。
大力植树造林严禁乱砍滥伐。
政府部门合理规划、制订标准、加强监测。
二、水污染的来源、危害、治理主要污染物：无机物，碱、盐等，重金属耗氧物质，植物营养物质，石油，难降解有机物等。
另外还有氰化物、酚类、病原体、放射性物质、悬浮固体物等等。
1.来源：石油炼制、工业废水、生活污水、使用过农药、化肥的农田排水、降雨淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。
2.危害：污染水源，改变水质，加剧水源危机；造成水体富营养化，破坏海滨风景区；危及人体健康等；“赤潮”与水体富营养化。
3.治理：控制污水任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工艺，合理、科学地施用化肥、农药等。
三、居室污染的来源、危害及防治措施主要污染物：CO、CO2、SO2、NOx、NH3、醛类(如甲醛)、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等。
1.来源：煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装璜材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。
2.危害：引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅硅Si在地壳中的含量为26.3%，公次于氧，约占地壳质量的90%以上。
硅在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置，是一种亲氧元素。
+14 2 8 4 +6 2 4硅Si的原子结构示意图碳C的原子结构示意图结构相似均属于IVA族非金属元素，既不易失去电子也不易得到电子，主要形成四价化合物。
一、硅单质单质硅有晶体和无定形两种。
晶体硅的结构与金刚石类似，带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性，常温下不活泼。
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，是信息技术的关键材料，是将太阳能转换为电能的常用材料。
制取：SiO2+2C高温Si+2CO↑⇒Si(粗)+2Cl2加热SiCl4⇒SiCl4+2H2加热Si(纯)+4HCl石英砂焦炭电炉粗硅二、硅的氧化物（二氧化硅SiO2）SiO2晶体是由Si和O按1：2的比例组成的立体网状结构的晶体。
[SiO4]四面体不仅存在于SiO2晶体中，而且存在于所有的硅酸盐矿石中。
二氧化硅SiO2：二氧化硅占地壳质量的12%，有结晶形和元定形两大类，统称硅石。
以SiO2为主要成份的沙子（含小粒的石英晶体）是基本的建筑材料，纯净的SiO2是现二氧化硅SiO2不溶于水，很不活泼，唯一与氢氟酸（HF）反应。
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O二氧化硅SiO2是酸性氧化物。
○1与碱性氧化物反应SiO2+CaO高温CaSiO3○2与强碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O三、硅酸H2 SiO3硅酸H2 SiO3是一种很弱的酸，比碳酸的酸性还弱，溶解度很小。
硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制取。
H2 SiO3聚集形成胶体溶液――硅酸溶液，提高浓度则形成透明的胶冻状的硅酸凝胶，经干燥脱水后形成干凝胶――硅胶。
硅胶多孔，吸附水分能力强，可作干燥剂和作催化剂的载体。
Na2 SiO3+2HCl=2NaCl+H2 SiO3(胶体)四、硅酸盐Na2 SiO3是最简单的硅酸盐，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶新型陶瓷，具有特殊功能的陶瓷产品。
硅和硅酸盐教学设计科目：化学教师：授课时间：第周星期年月日教学过程教师个性化修改教学过程板书设问食品袋里的硅胶干燥剂，投影硅胶图片样品。
3.硅酸钠的用途。
硅酸的性质中，Na2SiO3与盐酸反应制硅胶的实验现象和说明的问题。
回答：产生白色浑浊。
说明硅酸是弱酸。
设问演示Na2SiO3E哪些用途？请观察以下几个实验，描述现象。
用玻璃塞塞紧的长期装水玻璃的试剂瓶，拔其瓶塞。
观察到瓶塞拔不出。
演示将用水玻璃浸过的且已干燥的布条放在火焰上烧。
将用水玻璃浸过的长期存放的鲜蛋敲观察到布条没有燃烧。
观察到鲜蛋没有坏。
设问板书由这几个实验事实说明Na2SiO3有什么用途？（1）黏合剂。
（2）耐火材料；（3）防腐剂。
纷纷说出Na2SiO3的用途：作黏合剂、耐火材料、防腐剂等。
阅读问题教材P77——硅酸盐如何具有保肥能力阅读、讨论。
展示分类展示硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥。
观看，考虑与生活的关系。
设问讲解为什么在英文中用“工心口@”表示中国？陶瓷在我国历史悠久，但目前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，弘扬民族文化精髓。
纷纷说出自己的看法：陶瓷是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做“China”。
久而久之“China”就成展示讲述展示秦兵马俑图片或录像。
瓷器在东汉晚期发明，而陶瓷主要含硅元素。
观看兵马俑图片或古瓷器图片、录像等，思索。
第四章非金属及其化合物一、本章内容概述本章主要讨论硅、氯、硫、和氮等典型元素及其重要化合物的性质。
按排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。
这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
从知识内容上看，本章可分为四部分，第一部分是第一节硅，讨论硅及其化合物的性质、应用。
第二部分是第二节氯，介绍了氯气的性质、用途及制法。
第三部分是第三节硫和氮的氧化物，介绍了SO2、NO、NO2的性质及其对环境的影响。
第四部分是第四节硫酸、硝酸、和氨，介绍了重要的两种强酸H2SO4、HNO3的性质、用途，其次，讨论了氨的性质、制法、用途及铵盐的性质。
四部分内容紧凑、应用性强，沿“结构—性质—应用”这一主线，层层深入。
二、学习方法指导1、由单质Si的学习系统掌握 SiO2 H2SiO3硅酸盐的主要性质和重要用途2、熟练掌握氯气的性质、用途、制法、及氯水次氯酸盐的性质，氯离子的检验3、知道二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮的重要性质及应用4、由实验学习硫酸、硝酸、氨的性质和用途，氨气的实验室制法。
三、高考命题趋势1、碳族元素在历年高考中都占有重要位置，主要考察有关CO2的实验题型、硅、二氧化硅的结构、组成和晶体结构。
2、在高考试卷中，涉及卤素的考点几乎每年都出现，重点考查卤素及其化合物的性质及应用。
卤素及其化合物的知识基本上以综合性题目出现，一般不以单一知识点命题。
关于卤素单质的氧化性和卤离子的还原性是重要考点；3、氧族元素在近几年的高考中分值比例在 10% 左右，考查重点是氧气、臭氧和硫单质的物理性质和化学性质，硫及其化合物的相互转化关系是高考的重要内容，同时也与其他族元素化合物相互联系、综合，考查方式灵活，题目多变。
4、氨气、氮的氧化物和硝酸的性质，特别有硝酸参与的氧化还原反应。
1．《考试大纲》中对非金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解。
第一部分是卤素等典型的非金属元素的化合物；第二部分是其它非金属元素（如氢、氧、硫、氮、磷、碳和硅等）的化合物。
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅（第二课时）教学目标：1、了解硅的物理性质，知道单质硅的一些简单的化学性质。
2、使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。
3、激发学生学习化学兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。
4、扩大学生的知识面，激发学生的求知欲。
教学重点使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学过程：［导课］上一节我们学到的硅酸钠，是一种可溶性的硅酸盐，而其他硅酸盐多数是不溶于水的。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的5%。
［板书］二.硅酸盐［演示实验］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。
［观察回答］两根布条燃烧的情况一样吗？现象有何不同？［回答］不一样。
一根很容易燃烧，一根不燃。
［思考］是什么原因造成了这样的差别呢？答案在这里！［讲解］不燃的布条是由于我预先在硅酸钠溶液中浸泡并晒干的。
这也是硅酸钠的用途之一。
硅酸钠的水溶液俗名“水玻璃”，其用途很广，建筑工业及造纸工业用它做粘合剂。
木材或织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火。
浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存。
水玻璃还用作软水剂，洗涤剂和制肥皂的填料。
它也是制硅胶和分子筛的原料。
[板书]1、硅酸钠：水溶液俗称水玻璃，可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。
[实物展示]粘土样本。
[讲解]由于铝与硅在元素周期表位置相邻、离子大小相近，铝离子通常或多或少的置换硅酸盐中的正四价硅，形成铝硅酸盐。
为了保持电中性，回引入其他正离子，从而增大了硅酸盐的丰富性和复杂性。
硅酸盐矿石长期风化会成为粘土，并且生成土壤胶体。
土壤胶体一般带负电荷，能吸附土壤中的铵根离子及钾离子，具有保肥能力。
这是大自然对人类的馈赠，我们应该爱护大地母亲。
我们日常所说的粘土,它的化学成分主要是由Al2Si2O5(OH)4组成。
[板书]2、粘土：化学成分主要是：Al2Si2O5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有保肥能力。
[提问] China的中文意义，引入三大硅酸盐工业。
[投影]应用广泛的硅酸盐工业：[板书]3、硅酸盐工业：[投影讲解]硅酸盐产品简介：222 3玻璃：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2[讲解] 硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，如：硅酸钠是一种可溶性的硅酸盐，而其他硅酸盐多数不溶于水，而且结构很复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。
书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开［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：NaAlSi3O a a为（），若以氧化物形式表示为（）[阅读]资料卡片，练习氧化物表示形式。
[板书]4、氧化物表示形式：硅酸钠： Na2O·SiO2石棉：3MgO·CaO·4SiO2长石：K2O·Al2O3·6SiO2普通玻璃：CaO·Na2O·6SiO2黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O[阅读]科学视野—新型陶瓷（结合幻灯讲解）。
结构陶瓷：主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料，它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。
在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。
从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。
未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。
压电陶瓷：你听说过会说话、会唱歌的陶瓷吗？会侦察、会指挥、能诊断、能生电的陶瓷吗？这就是压电陶瓷，属于现代功能陶瓷。
神奇的压电陶瓷--海中"雷达"侦察兵：雷达是用无线电原理对空中目标搜索、定位、导向的通讯工具，而在水中不能发挥作用。
用压电陶瓷制成的声纳系统可在水中起到同样的作用，在军事上搜索敌潜艇，渔雷活动状况是否对我方有威胁.活动方位、速度等，我方根据动态目标对渔雷等起到导航、攻击指挥作用。
在民用上，探测海中鱼群分布和种类以便有计划捕捞，打捞遇难船物等。
压电陶瓷组成的声纳系统誉为水中雷达侦察兵。
透明陶瓷：陶瓷一般是不透光的，由于陶瓷的不透光，使陶瓷的用途受到很多的限制。
科学家经过长时间悉心研究后，终于在1957年制成了世界上第一片透光陶瓷。
透光陶瓷有着广泛的用途。
当透光陶瓷问世后，使高压钠灯的研制成功。
高压钠灯是一种发光效率很高的电光源，在同样功率下一盏高压钠灯能顶两盏高压汞灯，且光线柔和、银白，在高压钠灯下看物体不但清楚，且不刺眼。
另外高压钠灯还具有特殊的本领，光线能透过浓雾不被散射，作为道路、汽车、广场的用灯特别合适。
超导陶瓷： 1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。
1986年，设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。
此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。
1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。
1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。
从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。
生物陶瓷：生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。
生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。
前者植入体内以恢复和增强生物体的机能，是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。
后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂，是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。
[讲述]特殊功能含硅物质：碳化硅、硅橡胶、硅钢、分子筛。
[板书]5、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［阅读］请大家阅读课本P68的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物质性质等方面的内容。
[投影]图4-11硅晶体［思考］硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？硅有几种同素异形体？分别是什么？［回答］硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里；硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
[板书]以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。
(1)物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
［过渡］那么，硅单质的化学性质怎么样呢？［讲解］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，如氧气、氯气、硝酸、硫酸等起反应。
加热时，能跟一些非金属反应，如它也能和氧气反应生成二氧化硅。
［讲解并板书］（2）单质硅化学性质：Si+2F2====SiF4Si+4HF=====SiF4+2H2↑Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑ Si+O2SiO2[投影]硅的各种用途：[讲述]（据图片）半导体材料；太阳能电池。
[投影练习]1.下列物质中属于纯净物的是A.Na 2CO 3·10H 2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃 答案：A2.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 答案：BD3.下列物质有固定熔点的是A.水泥B.玻璃C.Na 2O ·SiO 2D.水玻璃 答案：C [小结]略[作业]P 69 1、2、3、5[补充作业]写出下列转化关系中的化学方程式：附板书计划：二.硅酸盐1、硅酸钠：水溶液俗称水玻璃，可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。
2、粘土：化学成分主要是：Al 2Si 2O 5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有保肥能力。
3、水泥：硅酸三钙：3CaO ·SiO 2硅酸二钙：2CaO ·SiO 2铝酸三钙：3CaO ·Al 2O 3玻璃：Na 2SiO 3 、CaSiO 3 、SiO 24、氧化物表示形式： 硅酸钠： Na 2O ·SiO 2 石棉：3MgO ·CaO ·4SiO 2 长石：K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2 普通玻璃：CaO ·Na 2O ·6SiO 2 黏土：Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O5、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)物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
（2）单质硅化学性质：Si+2F 2====SiF 4 Si+4HF=====SiF 4+2H 2↑Si+2NaOH+H 2O====Na 2SiO 3+2H 2↑ Si+O 2 SiO 2。
