第三单元　含硅矿物与信息材料课程导入及其完整教案

扬中市第二高级中学高一化学备课组

备课人：翁建红

专题三

从矿物到基础材料

第三单元

含硅矿物与信息材料

【学习目标】

1．了解硅在自然界中的存在形式，了解硅及其化合物的性质与应用。

2．知道二氧化硅的物理性质和化学性质，了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。

3．以自然界存在的硅酸盐到单质硅的制备为线索，认识自然界中形形色色的硅酸盐。

4．认识单晶硅的使用给现代文明进程所带来的重大影响，激励自身研究、发现新材料的意识。

【学习导引】

一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品

阅读教材P78至P80[二氧化硅与信息材料]以上内容，完成以下问题

1．硅酸盐产品

原

料

主要设备

生产原理

产品成分

共同点

——

陶

瓷

水

泥

复杂的物理化学变化

玻

璃

2．硅酸盐氧化物表示方法

【练习】地球的表层大多是岩石，而大多数岩石的主要成分都是硅盐酸，下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成，其中不正确的是(

) A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O B．镁橄榄石(Mg2SiO4)可表示为2MgO·SiO2

C．北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示为2CaSiO3·5MgSiO3·H2O D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O 一般步骤:

3．硅酸盐性质

硅酸钠水溶液呈

，建筑行业使用的一种

，水溶液俗名

二、二氧化硅与信息材料

阅读教材P80[二氧化硅与信息材料]至P82[练习与实践]以上内容，完成以下问题

不忘初心，方得始终

1

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备课人：翁建红

1．二氧化硅(SiO2) （1）写出碳、硅原子结构示意图：

、

（2）二氧化硅与二氧化碳的比较

CO2

SiO2

物质分类

物理性质

（熔、沸点）

与水反应

化

学

与酸反应

性

与碱性氧

化物反应

质

与碱反应

（3）二氧化硅重要用途：用于制

。

2．硅单质

(1)物理性质：硅晶体的熔点和沸点都

，硬度

，是一种

材料。

(2)化学性质：常温下比较

，仅与

、

反应，而与O2、Cl2、硝酸、硫酸等都

发生反应。

【练习】判断正误

（1）二氧化硅溶于水能制得硅酸(

) （2）SiO2不与任何酸发生反应，可与强碱溶液反应(

) （3）晶体硅是良好的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域(

) （4）盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞(

) 【交流讨论】试设计实验探究硅酸与碳酸酸性的相对强弱。能否利用下面装置，需要哪些药品？如有不足，应作如何改进？

不忘初心，方得始终

2

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备课人：翁建红

【及时训练】

歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初状”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知古瓷中所用的颜料大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜的化合价为＋2)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(

) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2

B．x等于6

C．易溶于强酸和强碱

D．性质稳定，不易脱色

【巩固提高】

1．下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(

) A．稀盐酸

B．氢氟酸

C．氢氧化钠溶液

D．氯化钠溶液

2．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．硅在地壳中的含量居第一位

C．晶体硅具有优异的导电性

D．晶体硅常用于制光导纤维

3．下列说法正确的是(

) A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与碱反应，但不能与任何酸反应

高温B．根据反应SiO2＋CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的强

C．CO2气体通入硅酸钠溶液中可制得硅酸

D．SiO2能溶于水，也能跟水反应生成酸

4．下列变化中，不能一步实现的是(

) A．Na2SiO3→H2SiO3

B．H2SiO3→SiO2

C．SiO2→H2SiO3

D．SiO2→Na2SiO3

5．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：

不忘初心，方得始终

3

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备课人：翁建红

高温△①SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑

②Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4

高温③SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋4HCl 下列关于上述反应的分析不正确的是(

) A．①③属于置换反应，②属于化合反应

B．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的

C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子

D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅

6．石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火、耐酸碱腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒，能使人患肺癌。

(1)有一种石棉矿叫做青石棉，其化学式为Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为______________________________________________________________________。

(2)三硅酸镁是一种胃病患者常用的药剂，三硅酸镁(Mg2Si3O8·NH2O)中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学反应方程式为___________________________________________。

(3)生产玻璃的原料之一是正长石KAlSi3Ox，x是________，以氧化物形式表示为________________________________________________________________________。

不忘初心，方得始终

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