高中音樂(lè)絲竹相和教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-06高一化學(xué)《硅酸鹽和硅單質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案。
高一化學(xué)《硅酸鹽和硅單質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案
第2課時(shí) 硅酸鹽和硅單質(zhì)
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道硅酸鈉的性質(zhì)和用途。2.學(xué)會(huì)用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸鹽制品以及生產(chǎn)它們的主要原料。4.知道晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料,能說(shuō)出它的主要用途。
1.鹽酸、碳酸、硅酸都能與堿反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出它們分別與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式:
(1)________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
2.用化學(xué)方程式表示:
(1)鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng):________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)碳酸的酸性比硅酸強(qiáng):_________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.二氧化硅是硅酸的酸酐。請(qǐng)寫(xiě)出由二氧化硅制取硅酸的化學(xué)方程式和離子方程式:
(1)________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
知識(shí)點(diǎn)一 硅酸鹽
[探究活動(dòng)]
1.下列含硅物質(zhì):①硅酸鈣CaSiO3,②長(zhǎng)石KAlSi3O6,③石棉CaMg3Si4O12,它們?cè)诮M成上的相同點(diǎn)是______________________________________________,共同的物質(zhì)類(lèi)別是____________。它們種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,組成各異,通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成,如硅酸鈣CaSiO3可表示為CaOSiO2,長(zhǎng)石表示為_(kāi)_________,石棉表示為_(kāi)_______________________。
2.硅酸鹽是一大類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì),大多________溶于水,化學(xué)性質(zhì)________穩(wěn)定。最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是硅酸鈉,是一種白色固體,能溶于水,其水溶液俗稱(chēng)____________。若取兩個(gè)小木條(或?yàn)V紙條),分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中浸泡,取出稍瀝干后,同時(shí)分別放置在酒精燈外焰處,觀察到的現(xiàn)象是_______________________________,由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________。
3.硅酸鹽產(chǎn)品有著廣泛的應(yīng)用,大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常見(jiàn)的硅酸鹽產(chǎn)品,也是使用量最大的無(wú)機(jī)非金屬材料。閱讀教材填寫(xiě)下表:
硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分
水泥
玻璃
陶瓷
[歸納總結(jié)]
1.硅酸鹽的概念是________________________________________。硅酸鹽的表示方法:
(1)將硅酸鹽中所有元素都寫(xiě)成氧化物(二氧化硅和氧化物的組合)。氧化物的書(shū)寫(xiě)順序:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。
(2)氧化物之間以“”隔開(kāi)。
(3)在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加數(shù)字。
2.最常見(jiàn)的硅酸鹽——硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,不易腐蝕,不能燃燒,熱穩(wěn)定性強(qiáng),其水溶液呈堿性,能與酸反應(yīng),其離子方程式為_(kāi)_________。
3.硅酸鹽產(chǎn)品水泥與陶瓷的共同原料是________,水泥與玻璃的共同原料是
____________;玻璃的主要成分是_____________________________________,玻璃生產(chǎn)
過(guò)程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式是_____________________________。
4.其他含硅物質(zhì)(如:碳化硅、硅鋼、硅橡膠、分子篩等)的應(yīng)用。
[遷移應(yīng)用]
1.用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成,其中正確的是()
A.鈣沸石[CaAl2Si3O103H2O],表示為Al2O3CaO3SiO23H2O
B.鎂橄欖石(Mg2SiO4),表示為MgO12SiO2
C.鉀云母(K2Al6Si6H4O24),表示為K2O2H2O3Al2O36SiO2
D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示為3MgO4SiO2H2O
2.下列敘述正確的是()
A.Na2SiO3是硅酸鹽,所以不溶于水
B.電影銀幕用水玻璃浸泡,主要是為了防腐
C.建筑工業(yè)常用水玻璃作粘合劑
D.用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木,主要是為了防火
3.在制玻璃、制水泥兩種工業(yè)生產(chǎn)中,都需要原料()
A.純堿B.石灰石
C.石英D.黏土
知識(shí)點(diǎn)二 硅單質(zhì)JaB88.CoM
[探究活動(dòng)]
1.單質(zhì)硅可分為晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)如圖所示,為_(kāi)_______________型晶體,與____________結(jié)構(gòu)相似。晶體硅是一種帶有______________的灰黑色固體,根據(jù)其結(jié)構(gòu)分析可知,晶體硅熔點(diǎn)________、硬度________、有脆性。
晶體硅的導(dǎo)電性介于________________之間,是良好的____________材料。
2.硅原子最外層有4個(gè)電子,得失電子都較難,化學(xué)性質(zhì)____________。常溫下,除與F2、HF和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)外,硅不與其他物質(zhì)(如強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑)反應(yīng)。加熱時(shí),能與O2、Cl2、C發(fā)生化合反應(yīng)。
[歸納總結(jié)]
晶體硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì):___________________________________________________
________________________________________________________________________。
[遷移應(yīng)用]
4.我國(guó)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號(hào)”的問(wèn)世,填補(bǔ)了我國(guó)計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白。下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()
A.晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似
B.晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
C.晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,但是它的提煉工藝復(fù)雜,價(jià)格昂貴
D.晶體硅具有金屬光澤,故它屬于金屬材料,可以導(dǎo)電
5.下列關(guān)于碳和硅的比較,正確的是()
A.它們的氧化物都能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸
B.碳和硅的最高正價(jià)都是+4價(jià)
C.硅元素在地殼中的含量占第二位,碳占第一位
D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)
1.硅具有親氧性,自然界中以SiO2及硅酸鹽的形式存在,具有很好的半導(dǎo)體性和化學(xué)穩(wěn)定性,常用作信息技術(shù)與光電技術(shù)材料。
2.硅酸鹽種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常用氧化物的形式表示其組成。最常見(jiàn)的硅酸鹽是Na2SiO3,主要用作黏膠劑(水玻璃)、防火膠。
第2課時(shí) 硅酸鹽和硅單質(zhì)
課前準(zhǔn)備區(qū)
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↓+Na2CO3
3.(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O
(2)Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl SiO2-3+2H+===H2SiO3↓
課堂活動(dòng)區(qū)
知識(shí)點(diǎn)一
探究活動(dòng)
1.都是由硅、氧和金屬元素組成的化合物 硅酸鹽 K2OAl2O36SiO2 CaO3MgO4SiO2
2.不 很 水玻璃 用蒸餾水浸泡的木條燃燒,用硅酸鈉溶液浸泡的不燃燒 硅酸鈉耐高溫,不能燃燒
3.石灰石、黏土 水泥回轉(zhuǎn)窯 3CaOSiO2,2CaOSiO2,3CaOAl2O3 純堿、石灰石、石英 玻璃窯 Na2OCaO6SiO2 黏土 硅酸鹽
歸納總結(jié)
1.由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱(chēng)
2.SiO2-3+2H+===H2SiO3↓
3.黏土 石灰石 Na2OCaO6SiO2或Na2SiO3CaSiO34SiO2(混合物)
Na2CO3+SiO2=====高溫Na2SiO3+CO2↑;CaCO3+SiO2=====高溫CaSiO3+CO2↑
遷移應(yīng)用
1.D [根據(jù)硅酸鹽改寫(xiě)氧化物的要求可以判斷,A中Al2O3和CaO的排列順序有誤;B中化學(xué)計(jì)量數(shù)出現(xiàn)了12;C正確的寫(xiě)法應(yīng)為K2O3Al2O36SiO22H2O;D的寫(xiě)法完全符合要求。]
2.C [Na2SiO3既是硅酸鹽,又是鈉鹽,硅酸鹽大多難溶于水,而鈉鹽均易溶于水;浸泡銀幕主要是為了防火,而浸泡枕木主要是為了防腐;水玻璃有粘合作用,常作粘合劑。]
3.B [這是一道硅酸鹽工業(yè)中理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的試題。解答本題時(shí)應(yīng)熟悉生產(chǎn)玻璃、水泥產(chǎn)品的原料情況。制玻璃的原料是純堿、石灰石和石英;制水泥的原料是石灰石、黏土等。相互對(duì)比后可知B項(xiàng)為正確答案。]
知識(shí)點(diǎn)二
探究活動(dòng)
1.正四面體 金剛石 金屬光澤 高 大 導(dǎo)體和絕緣體半導(dǎo)體
2.不活潑
歸納總結(jié)
晶體硅具有正四面體型結(jié)構(gòu);熔點(diǎn)高、硬度大、良好的半導(dǎo)體;常溫下,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
遷移應(yīng)用
4.A [晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,是具有正四面體型的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以物理性質(zhì)與金剛石相似,熔、沸點(diǎn)高,硬度大;硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但常溫下可與F2、HF和強(qiáng)堿等反應(yīng);晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,被廣泛使用;晶體硅是一種非金屬單質(zhì),雖然它具有金屬光澤。]
5.B [SiO2不溶于水也不與水反應(yīng),A不正確;在地殼中含量第一的是氧元素,硅占第二位,C不正確;自然界中有游離態(tài)的碳(金剛石等),但是沒(méi)有游離態(tài)的硅,因?yàn)楣枋且环N親氧元素,D不正確。]
課后練習(xí)區(qū)
1.B 2.C
3.B [航空材料的特點(diǎn)是質(zhì)輕、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性好,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;復(fù)合材料屬于混合物,沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn),碳化硅屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,C、D項(xiàng)正確。]
4.C [合成這些無(wú)機(jī)非金屬材料的過(guò)程中應(yīng)杜絕氧氣的存在,否則會(huì)生成相應(yīng)的氧化物。]
5.D
6.D [在反應(yīng)②中Si元素化合價(jià)升高,被氧化。]
7.C [在周期表中,硅位于金屬和非金屬分界線附近,是導(dǎo)體材料,既有金屬性又有非金屬性。常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但可與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng);在加熱或高溫條件下,硅能與氧氣、氯氣、氫氣、碳等起反應(yīng),C項(xiàng)不正確。]
8.B [Si化學(xué)性質(zhì)不活潑,但能與O2高溫下反應(yīng):Si+O2=====高溫SiO2,也可與HF反應(yīng):Si+4HF===SiF4↑+2H2↑;是一種親氧元素,主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。]
9.(1)2MgO3SiO2nH2O (2)2MgO3SiO2nH2O+4HCl===2MgCl2+(n+2)H2O+3SiO2
解析 用氧化物的形式表示硅酸鹽的時(shí)候,應(yīng)注意書(shū)寫(xiě)順序:活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。第二問(wèn)若直接寫(xiě)三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng),許多同學(xué)會(huì)感到無(wú)從下手。應(yīng)以氧化物形式書(shū)寫(xiě)。堿性氧化物(MgO)能與鹽酸反應(yīng),而SiO2不能與鹽酸反應(yīng),可當(dāng)成雜質(zhì),最后寫(xiě)出正確的方程式。
10.(1)SiO2 CO CO2 H2SiO3
(2)SiO2+2C=====高溫Si+2CO↑
(3)SiO2-3+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO2-3
解析 本題主要考查SiO2的特性。其突破口應(yīng)從“A是一種高熔點(diǎn)的化合物,不溶于硫酸、硝酸,卻溶于氫氟酸”推斷出A為SiO2,然后依次推斷出B為CO、C為CO2、D為H2SiO3。
11.(1)稀鹽酸 無(wú)色氣體 碳酸鈣 (2)二氧化硅
12.(1)①SiHCl3+H2=====1357KSi+3HCl?、赟iHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑ 高溫下H2與O2混合發(fā)生爆炸 (2)ABC
解析 (1)①H2還原SiHCl3可制備Si,化學(xué)方程式為SiHCl3+H2=====1357KSi+3HCl。
②SiHCl3與H2O反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和H2;用H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2,則高溫下H2與O2反應(yīng)發(fā)生爆炸。
(2)A項(xiàng),碳化硅硬度很大,可用于生產(chǎn)砂紙、砂輪等;B項(xiàng),含4%硅的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性,主要用作變壓器鐵芯;C項(xiàng),高純度的SiO2可以制造光導(dǎo)纖維;D項(xiàng),普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3,是由石英(SiO2)、石灰石、純堿高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的,化學(xué)方程式為Na2CO3+SiO2=====高溫Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2=====高溫CaSiO3+CO2↑;E項(xiàng),Si與HCl不反應(yīng)。
精選閱讀
高三化學(xué)教案:《硅和硅酸鹽的區(qū)別》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么一篇好的教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編為大家整理的“高三化學(xué)教案:《硅和硅酸鹽的區(qū)別》教學(xué)設(shè)計(jì)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
學(xué)法指導(dǎo)
1.要注意知識(shí)的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>
縱向,即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的比較,H2C03和 H2Si03,的酸性強(qiáng)弱的比較等。
橫向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對(duì)比。如Si、P、S、Cl的非金屬?gòu)?qiáng)弱的比較,氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱的比較等。
2.要注意知識(shí)的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程等。在歸納時(shí)要注意各物質(zhì)的特殊性,如CO的毒性和還原性,SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。
3.要重視所學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系,光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等
考點(diǎn)說(shuō)明
碳、硅等元素知識(shí)也是非金屬元素的命題熱點(diǎn)之一,該類(lèi)/tk/Index.html>試題常以元素及其化合物知識(shí)為載體與化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算密切結(jié)合??疾榈膬?nèi)容主要有:
1.C、CO的還原性;
2.CO、C02的檢驗(yàn)與鑒別;
3.C02、CO等氣體的制取和收集;
4.C02與Na0H、S02與C等反應(yīng)產(chǎn)物的確定及計(jì)算;
5.幾種新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能和重要用途;
6.環(huán)境保護(hù),消除碳氧化物污染的綜合應(yīng)用。
CO2作為化學(xué)與生物學(xué)相互聯(lián)系的重要物質(zhì)(CO2是植物光合作用的反應(yīng)物,是動(dòng)物新陳代謝的產(chǎn)物),在今后的綜合測(cè)試中應(yīng)引起重視。
第七章 硅和硅酸鹽工業(yè)
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。你知道怎么寫(xiě)具體的教案內(nèi)容嗎?以下是小編為大家精心整理的“第七章 硅和硅酸鹽工業(yè)”,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
學(xué)法指導(dǎo)
1.要注意知識(shí)的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>
縱向,即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的比較,H2C03和H2Si03,的酸性強(qiáng)弱的比較等。
橫向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對(duì)比。如Si、P、S、Cl的非金屬?gòu)?qiáng)弱的比較,氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱的比較等。
2.要注意知識(shí)的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程等。在歸納時(shí)要注意各物質(zhì)的特殊性,如CO的毒性和還原性,SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。
3.要重視所學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系,光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等
考點(diǎn)說(shuō)明
碳、硅等元素知識(shí)也是非金屬元素的命題熱點(diǎn)之一,該類(lèi)試題常以元素及其化合物知識(shí)為載體與化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算密切結(jié)合??疾榈膬?nèi)容主要有:
1.C、CO的還原性;
2.CO、C02的檢驗(yàn)與鑒別;
3.C02、CO等氣體的制取和收集;
4.C02與Na0H、S02與C等反應(yīng)產(chǎn)物的確定及計(jì)算;
5.幾種新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能和重要用途;
6.環(huán)境保護(hù),消除碳氧化物污染的綜合應(yīng)用。
CO2作為化學(xué)與生物學(xué)相互聯(lián)系的重要物質(zhì)(CO2是植物光合作用的反應(yīng)物,是動(dòng)物新陳代謝的產(chǎn)物),在今后的綜合測(cè)試中應(yīng)引起重視。
7.金剛石、石墨、晶體硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第一講碳、硅及其化合物第一節(jié)碳族元素
碳族元素位于元素周期表的ⅣA族,包括C、S、Ge、Sn、Pb,最外層電子數(shù)均為4個(gè),易形成共價(jià)化合物。
1.碳族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
元素
性質(zhì)
碳(C)
硅(Si)
鍺(Ge)
錫(Sn)
鉛(Pb)
主要化合價(jià)
+2、+4
+4(只有+4)
+2、+4
+2、+4
+2、+4
單質(zhì)色、態(tài)
無(wú)色或黑色固體
灰黑色固體
灰白色固體
銀白色固體
藍(lán)白色固體
氫化物RH4的穩(wěn)定性
主要氧化物
CO、CO2
SiO2
GeO、GeO2
SnO、SnO2
Pb、PbO2
最高價(jià)氧化物的水化物
化學(xué)式
H2CO3
H2SiO3H4SiO4
Ge(OH)4
Sn(OH)4
Pb(OH)4
酸堿性
酸性遞減
堿性遞增(多數(shù)有兩性)
金屬性、非金屬性
非金屬性遞減、金屬性遞增
2.碳的化學(xué)性質(zhì)
碳在常溫下性質(zhì)比較穩(wěn)定,很難被氧化,但在點(diǎn)燃或加熱的條件下也能跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
①還原性:_________________________________________
②可燃性:__________________________________________
③氧化性:__________________________________________
3.一氧化碳和二氧化碳的比較
(1)一氧化碳
物理性質(zhì)
五色無(wú)味氣體,劇毒(結(jié)合血紅蛋白),難溶于水
化學(xué)性質(zhì)
①可燃性
②還原性(與Fe304、CuO、H20的反應(yīng))
③不成鹽氧化物
實(shí)驗(yàn)室制法
收集方法:排水法
檢驗(yàn)方法:點(diǎn)燃后在火焰上方罩上干燥的燒杯,無(wú)水霧出現(xiàn),罩沾有澄清的石灰水的燒杯,出現(xiàn)渾濁
工業(yè)制法主要用途:燃料、還原劑、化工原料
(2)二氧化碳
二氧化碳物理性質(zhì):無(wú)色略帶酸味氣體,無(wú)毒,能溶于水(1:1)固體時(shí)俗稱(chēng)干冰
化學(xué)性質(zhì)
①不能燃燒,一般情況下不助燃;
②氧化性(與C、Mg的反應(yīng))
③酸性氧化物(與堿及堿性氧化物的反應(yīng))
④與鹽[Ca(Cl0)2、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa]
收集方法:向上排空氣法
體驗(yàn):使澄清的石灰水變渾濁煅燒石灰石:CaC03=CaO+C02↑
用途:滅火劑、致冷劑、人工降雨、制純堿、尿素等作用
4.硅及化合物
(1)硅
①晶體結(jié)構(gòu):與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)似,是正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體。
②物理性質(zhì):硬度大、熔點(diǎn)高,具有金屬光澤,是一種半導(dǎo)體,只能以化合態(tài)存在于自然界。
③化學(xué)性質(zhì):不活潑。注意下列化學(xué)反應(yīng)的條件,前三者常溫反應(yīng),后四者需加熱。
第三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式說(shuō)明NaOH等堿性溶液不使用玻璃塞的試劑瓶。
第四個(gè)化學(xué)方程式說(shuō)明氫氟酸能用玻璃試劑瓶,而應(yīng)用塑料瓶。
(3)硅酸
①制法:用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取:
(思考,上述反應(yīng)說(shuō)明硅酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)這是為什么?)
②化學(xué)性質(zhì)
常溫可與F2、HF、NaOH反應(yīng),加熱條件下可與O2、H2HNO3Cl2等物質(zhì)反應(yīng)
(2)二氧化硅
結(jié)構(gòu)
化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物(與堿性氧化物反應(yīng)、堿反應(yīng)),特殊反應(yīng)(HF),與碳反應(yīng)
(3)硅酸
制法
化學(xué)性質(zhì)
課堂之外
硅的制?。涸诎雽?dǎo)體及集成電路的發(fā)展史上,硅是極其重要的角色,因此研究計(jì)算機(jī)的地方稱(chēng)為硅谷,集成電路需要超純度的硅,它是怎樣產(chǎn)生的呢?
Si02+2C?Si+2C0↑
主要副反應(yīng)為:Si02+3C?SiC+2C0↑
因此生產(chǎn)的粗硅所含的雜質(zhì)有C、Si02、SiC等,它們都是高熔沸點(diǎn)物質(zhì)。為了提純硅采用下列方法:
SiCl4的沸點(diǎn)很低,可以采用蒸餾的方法反復(fù)提純,直所需的純度。
2.鉛的化合物與鉛污染
鉛的應(yīng)用很廣,如鉛蓄電池、汽油抗爆震的添加劑四乙基鉛[Pb(C2H5)]等,古代也有人用鉛制成器皿,但鉛是有毒的,古羅馬帝國(guó)時(shí)興用鉛皿煮酒以消除酸味:
Pb+2CH3COOH=(CH3COO)2Pb+H2↑
(醋酸)鉛糖
但由于鉛糖是有毒的,不少的人因此而中毒?,F(xiàn)代鉛污染主要來(lái)源于汽車(chē)的尾氣,環(huán)保部門(mén)已在很多城市禁止使用含鉛汽油。
考題解析
例下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是()
A.硅是非金屬元素,但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體
D.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料
C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)
D.當(dāng)加熱到一定溫度時(shí),硅能與氧氣、氫氣等非金屬反應(yīng)
[解析]常溫下,硅可與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng),加熱和高溫條件下,硅能與氧氣、氫氣起反應(yīng)。選C。
[答案]C
例下列關(guān)于碳族元素的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()
A.它們從上到下的非金屬性向金屬性遞變的趨勢(shì)比鹵族元素明顯
B.碳族元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐漸減弱
C碳族元素原子的最外層都有4個(gè)電子
D.主要化合價(jià)有+2價(jià)和+4價(jià),大多數(shù)+2價(jià)化合物穩(wěn)定
[解析]由碳族元素主要化合價(jià)及有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律,
A、B、C說(shuō)法正確,D不正確。因?yàn)镃、Si、Ge、Sn的+4價(jià)化合物都是穩(wěn)定的,而只有鉛的+2價(jià)化合物是穩(wěn)定的。
[答案]D
高一化學(xué)硅教案
古人云,工欲善其事,必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“高一化學(xué)硅教案”供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
高一化學(xué)必修1學(xué)案設(shè)計(jì)第四章非金屬及其化合物
第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅
第一課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.記住硅元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在形式。
2.記住SiO2的存在形態(tài),掌握其化學(xué)性質(zhì)。
3.記住硅酸的組成和性質(zhì),了解硅膠的形成和用途。
知識(shí)梳理:
一、硅的存在與結(jié)構(gòu)
1.硅的存在
(1)含量:硅在地殼中的含量?jī)H次于。
(2)存在:
硅是一種元素,在自然界中只存在態(tài),主要以及的形式存在。
2.硅的原子結(jié)構(gòu)
原子結(jié)構(gòu)示意圖為:C:Si:
最外層均有個(gè)電子,其原子既失電子也得到電子,化合物中一般顯價(jià)。
二、二氧化硅和硅酸
1.二氧化硅(SiO2)
(1)SiO2的存在
存在形態(tài)有形和形兩大類(lèi),石英、瑪瑙、沙子的主要成分是。
(2)SiO2的物理性質(zhì)
熔點(diǎn),硬度,導(dǎo)電,溶于水。
(3)SiO2的化學(xué)性質(zhì)
①不與水、一般的酸反應(yīng)。
②酸性氧化物的通性。
與CaO反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
思考:實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而為什么不用玻璃塞?(提示:玻璃中含有SiO2)
③特性
與氫氟酸(HF)反應(yīng),化學(xué)方程式為:。
(5)用途
①是基本的建筑材料。
②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料,可以制作。
③實(shí)驗(yàn)室中使用的。
④和制作飾物和工藝品。
2.硅酸
(1)硅酸的性質(zhì)
硅酸是一種很弱的酸,酸性比碳酸。
向Na2SiO3溶液中通人CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
課下作業(yè):
1.科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”,這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.自然界硅的貯量豐富
B.自然界中存在大量的單質(zhì)硅
C.高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片D.光導(dǎo)纖維的主要成分是Si
2.下列說(shuō)法正確的是()
A.二氧化硅溶于水顯酸性
B.二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可得硅酸
C.已知高溫時(shí)有所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)
D.因?yàn)槎趸鑼儆谒嵝匝趸铮圆蝗苡谌魏嗡?br> 3.能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()。
A.CO2是氣體,SiO2是固體
B.高溫下能發(fā)生反應(yīng)
C.CO2溶于水生成碳酸,而SiO2卻不溶于水
D.CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成
4.賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是()
A.鹽酸B.氫氟酸
C.燒堿D.純堿
5.空氣中久置而不會(huì)變質(zhì)的是()
A.燒堿B.過(guò)氧化鈉
C.二氧化硅D.硅
6.下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是()
A.SiO2→Na2SiO3B.Si→Na2SiO3
C.Si→SiF4D.SiO2→Si
高一化學(xué)硅教案23
第四章非金屬及其化合物
教材分析
本章主要討論硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性質(zhì),安排在第三章“金屬及其化合物”之后,是常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其性質(zhì)等知識(shí)的繼續(xù)。這些內(nèi)容既是學(xué)生今后繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ),也是在生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的化學(xué)常識(shí)。
本章具有鞏固離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等基本知識(shí)的作用。在第三章的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介紹元素化合物知識(shí)和研究方法,為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累感性材料,是學(xué)生認(rèn)識(shí)元素周期律、元素周期表知識(shí)的重要基礎(chǔ)。
本章在選材上著眼于這幾種元素的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì),在知識(shí)安排上盡量使知識(shí)和用途相結(jié)合,理論和實(shí)際相結(jié)合,物質(zhì)的重要性能與可能的負(fù)面作用相結(jié)合,從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到常見(jiàn)無(wú)機(jī)物在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,以及與人類(lèi)和環(huán)境的關(guān)系。例如,二氧化硅與硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用及其發(fā)展,氯氣的性質(zhì)與應(yīng)用及其可能存在的問(wèn)題,硫酸、硝酸和氨的性質(zhì)及廣泛用途,酸雨的形成等。這些內(nèi)容不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。另外,科學(xué)史話──“氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)”滲透了嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)思維品質(zhì)的培養(yǎng),科學(xué)視野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭為什么能飛上天”等讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)的價(jià)值。這樣,更全面地體現(xiàn)化學(xué)課程的科學(xué)教育功能。
第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅
第1課時(shí)
教學(xué)目標(biāo)
1、了解硅及其化合物的知識(shí)。
2、了解硅及其化合物在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用。
3、調(diào)查研究:完成并小組交流“硅及其化合物對(duì)人類(lèi)文明的貢獻(xiàn)”小論文。
4、使學(xué)生進(jìn)一步了解運(yùn)用元素周期律知識(shí)學(xué)習(xí)同族元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律的方法,并運(yùn)用這些知識(shí)學(xué)習(xí)碳族元素及其化合物的知識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
硅和二氧化硅的性質(zhì)。硅酸鹽的用途。
教學(xué)過(guò)程
*將Si單質(zhì)的內(nèi)容移到開(kāi)頭教學(xué)。
采用對(duì)比的方法,聯(lián)系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲烷等學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)引人硅、二氧化硅等新知識(shí)。
碳和硅是同一主族相鄰的兩種元素,它們的性質(zhì)既有相似之處,又有不同之處。
在教學(xué)時(shí)要突出硅的親氧性強(qiáng)于,從而引導(dǎo)學(xué)生理解硅的兩種存在形式──二氧化硅和硅酸鹽。
[科學(xué)視野]:SiO2的晶體結(jié)構(gòu)分析。
啟發(fā)學(xué)生根據(jù)SiO2和CO2都是酸性氧化物這一特點(diǎn),把它們的性質(zhì)一一列出。
引導(dǎo)學(xué)生從硅的親氧性大,得出常溫下SiO2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;在加熱的條件下,SiO2才能與堿性氧化物起反應(yīng),寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,等等。
[思考交流]:①實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞?
②實(shí)驗(yàn)室盛放氫氟酸的儀器為什么不用玻璃瓶?
[演示實(shí)驗(yàn)]:【實(shí)驗(yàn)4-1】在飽和Na2SiO3溶液中,滴加酚酞溶液呈紅色。逐滴加入稀鹽酸,待溶液紅色變淺并接近消失時(shí),有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]:將CO2通入Na2SiO3溶液中,引導(dǎo)學(xué)生觀察白色膠狀沉淀的生成,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式,從而加深對(duì)H2SiO3的酸性弱于碳酸的認(rèn)識(shí)。
[例題討論]:
教材P69習(xí)題4。
[教學(xué)小結(jié)]:(學(xué)生填表)
⑴表1二氧化硅和二氧化碳結(jié)構(gòu)性質(zhì)比較
物質(zhì)二氧化硅二氧化碳
熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、狀態(tài)很高、大、固態(tài)低、小、氣態(tài)
化
學(xué)
性
質(zhì)與水不反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3
與氫氟酸SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反應(yīng)
與堿溶液SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO+H2O
與堿性氧化物SiO2+CaO=CaSiO3CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅與二氧化碳性質(zhì)的異同點(diǎn):
相同點(diǎn):都是酸性氧化物,都與堿或堿性氧化物反應(yīng)。
不同點(diǎn):①CO2與水反應(yīng)生成H2CO3;SiO2不與水反應(yīng);②SiO2溶于氫氟酸,CO2不與氫氟酸反應(yīng);③SiO2須在高溫下與堿性氧化物反應(yīng),而CO2可在常溫加壓下進(jìn)行。
⑵表2硅酸、碳酸的對(duì)比
物質(zhì)硅酸碳酸
化學(xué)式H2SiCO3H2CO3
酸酐SiO2CO2
制法
Na2SiO3+2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓CO2+H2O=H2CO3
顏色與狀態(tài)白色、粉末狀無(wú)爭(zhēng)液態(tài),只存在于水溶液中
水溶性不溶于水只存在于水溶液中
酸性比較
⑶(學(xué)生課后整理)
①硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、存在、用途;
②二氧化硅的存在、用途、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì);
③硅酸的性質(zhì)和用途等。
[課外作業(yè)]:教材P69習(xí)題1、3。
準(zhǔn)備P69習(xí)題5。
補(bǔ)充習(xí)題:
1、對(duì)于碳族元素,下列說(shuō)法中正確的是()
A、Ge和Si的單質(zhì)都是半導(dǎo)體材料
B、CH4,SiH4,GeH4的穩(wěn)定性依次減弱
C、H2CO3,H2SiO3,H2GeO3的酸性依次增強(qiáng)
D、只能形成共價(jià)化合物,不能形成離子化合物
2、CO2通入下列各溶液中,不可能產(chǎn)生沉淀的是()
A、水玻璃B、石灰水C、飽和Na2CO3D、CaCl2
3、下列離子方程式中,書(shū)寫(xiě)正確的是()
A、硅酸和氫氧化鉀溶液反應(yīng):H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O
B、硅和濃氫氧化鈉溶液反應(yīng):Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氫鈣溶液跟稀鹽酸反應(yīng):Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑
D、飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2:CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
4、物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物,不溶于強(qiáng)酸中,但能與純堿在熔融時(shí)反應(yīng)生成化合物B,同時(shí)放出氣體C;把氣體C通入B的溶液中,得化合物D;D在干燥的空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顴,將E加熱又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化學(xué)式是:A________B________C________D_________E_________
⑵寫(xiě)出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________-。
參考答案:1、AB2、D3、AB
4、A:SiO2B:Na2SiO3C:CO2D:H2SiO3