化学必修一第四章第一节第二课时导学案

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅
第二课时硅酸盐和硅单质
编写人：李书艳审核人：李秀芹
【学习目标定位】
1.知道硅酸钠的性质和用途。

2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。

3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。

4.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。

【学习重点】
认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关
【课前活动】自主学习教材独立思考问题
1．盐酸、碳酸、硅酸都能与碱反应，请写出它们分别与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式：
(1)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

2．用化学方程式表示：
(1)盐酸的酸性比碳酸强：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)碳酸的酸性比硅酸强：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

3．二氧化硅是硅酸的酸酐。

请写出由二氧化硅制取硅酸的化学方程式和离子方程式：(1)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

【学习过程】合作探究重点互动撞击思维
一、硅酸盐
1、硅酸盐的概念和性质
（1）概念：硅酸盐是由、和组成的化合物。

（2）性质：是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。

2、硅酸盐的表示方法
下列含硅物质：①硅酸钙CaSiO 3，②长石KAlSi 3O 6，③石棉CaMg 3Si 4O 12，它们在组成上的相同点是______________________________________________，共同的物质类别是____________。

它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙CaSiO 3可表示为CaO·SiO 2，长石表示为_____________________，石棉表示为________________________。

氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

氧化物之间以“·”隔开。

3、硅酸钠
硅酸钠，是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称____________。

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。

回答：两根布条燃烧的情况一样吗？现象有何不同？
结论：
思考：是什么原因造成了这样的差别呢？
答：
4、硅酸盐工业：
5．其他含硅物质(如：碳化硅、硅钢、硅橡胶、分子筛等)的应用。

[迁移应用]
1．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( )
A ．钙沸石[CaAl 2Si 3O 10·3H 2O]，表示为Al 2O 3·CaO·3SiO 2·3H 2O
B ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)，表示为MgO·12
SiO 2 C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)，表示为K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2
D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O
2．下列叙述正确的是()
A．Na2SiO3是硅酸盐，所以不溶于水B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C．建筑工业常用水玻璃作粘合剂D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火3．在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料()
A．纯碱B．石灰石C．石英D．黏土
二、硅单质
阅读：请大家阅读课本P79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。

1．单质硅可分为晶体硅和无定形硅两种。

晶体硅结构如图所示，为________________状晶体，与____________结构相似。

晶体硅是一种带有________________的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点________、硬度________、有脆性。

晶体硅的导电性介于________________之间，是良好的____________材料。

2．硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质____________。

常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。

加热时，能与O2、Cl2、C 发生化合反应。

[归纳总结]
晶体硅的结构和性质：__________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

[迁移应用]
4．我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。

下列对晶体硅的有关叙述正确的是()
A．晶体硅和金刚石的物理性质相似
B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵
D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
5．下列关于碳和硅的比较，正确的是()
A．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸
B．碳和硅的最高正价都是＋4价
C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态
参考答案
课前准备区
1．(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O H＋＋OH－===H2O(2)H2CO3＋2NaOH===Na2CO3＋2H2O H2CO3＋2OH－===CO2－3＋2H2O
(3)H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O H2SiO3＋2OH－===SiO2－3＋2H2O
2．(1)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O(2)Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO33．(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O
(2)Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓
学习过程
一、1、（1）硅氧金属（2）不容稳定2、都是由硅、氧和金属元素组成的化合物硅酸盐K2O·Al2O3·6SiO2CaO·3MgO·4SiO2
3、水玻璃不一样。

一根很容易燃烧，一根不燃。

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。

4、粘土、石灰石、(石膏)适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3水硬性纯碱、石灰石、石英
玻璃窑高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 粘土
迁移应用1、D 2、C 3、B
二、1．空间网状二氧化硅金属光泽高大导体和绝缘体半导体2．不活泼归纳总结晶体硅具有正四面体型结构；熔点高、硬度大、良好的半导体；常温下，化学性质稳定
迁移应用4、A 5、B。