第三单元　含硅矿物与信息材料国家获奖教案

高一化学《化学1》讲学稿

专题3 从矿物到基础材料

第三单元 含硅矿物与信息材料

姓名：

NO 026 学习课题

学习课时

知识与

技能

过程与

方法

情感态度与价值观

学习重点

学习难点

学习方法

教学准备

含硅矿物与信息材料

总1课时 第1课时

1、了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的存在与性质，认识硅及其化合物在生活实际中的重要应用。

2、要求学生查阅资料，学会通过查阅资料来获取知识的学习方法，培养对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力，培养自主学习和创新能力。

3、从传统材料到信息材料的学习，激发学生学习兴趣，增强学生研究、探索、发现新材料的意识；体会“化学――人类进步的关键”这句话的思想内涵，增强学生学习化学的兴趣。

学习目标

硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；

硅酸盐的氧化物形式的书写。

自主探究学习法，合作学习法

教

学

过

程

教与学后感

【导入】

硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物的重要基础知识。本节内容不仅为形成化学的基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活、化学与社会发展、化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。

一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品

【自主探究】

1、常见的硅酸盐产品有哪些？

其中生产水泥的原料有哪些？

生产玻璃的原料有哪些？

2、俗称“水玻璃”的是什么物质？

它的用途有哪些？

3、

硅酸盐的组成常用氧化物的形式表示，阅读课本P79图3-15中四种硅酸盐组成的表示方法，据此将下列硅酸盐组成改写为氧化物的形式。

Na2CaSi6O4

、Mg3(Si4O10)(OH)2

【小结归纳】

1、硅的存在：在地壳中的含量仅次于

，居于第

位；在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如

等；化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。

专题3-含硅矿物与信息材料

1

执笔：余昌

高一化学《化学1》讲学稿

2、硅酸盐及其性质

（1）硅酸盐组成的表示方法

①

盐化学式法：如：硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。

②

盐氧化物法

如：锆石：__________________

红柱石___________________ 镁橄榄石：_______________

钙铝石榴子石______________ （2）硅酸盐的性质

①Na2SiO3的水溶液俗称________，是建筑业中常用的一种_________，也是一种矿物胶；用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。

②

Na2SiO3溶液呈碱性，易吸收空气中的CO2，化学方程式：

__________________________________________________________，

因此Na2SiO3溶液要________保存。

3、硅酸盐产品

（1）陶瓷：中国是瓷器之都，新石器时代就已经掌握了炼陶技术，陶瓷不仅广泛应用于生活，而且在电子工业,原子能工业，宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。

（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。

制造原料：_______(主要成分______)，___________; 主要设备：__________________ 生产条件：__________________ （3）玻璃：一种重要的工农业原料。

制造原料：____________、____________、___________；

主要设备：__________________ 生产条件：__________________ 成分：__________________ 【课堂训练】

1、给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是

（

）

(A)氯化钙和硝酸钡的混合液

(B)稀的水玻璃

(C)偏铝酸钠溶液

(D)碳酸钠饱和溶液

2、在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是（

）

(A)生石灰

(B)石灰石

(C)石英

(D)纯碱

3、应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是

（

）

（A）烧碱

（B）硫酸钠溶液

（C）水玻璃

（D）浓硫酸

4、氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式：

。

专题3-含硅矿物与信息材料

2

执笔：余昌

高一化学《化学1》讲学稿

二、二氧化硅与信息材料

【自主探究】

1、二氧化硅能与哪些物质反应？

其反应方程式分别为：

、

、

。

2、二氧化硅有哪些用途？

3、工业上制粗硅的反应为？

将粗硅提纯为高纯硅涉及到的反应有哪些？

、

。

4、盛放强碱溶液（如NaOH）的试剂瓶为什么不用玻璃塞？

【小结归纳】

一、二氧化硅（SiO2）

1、存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。

天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。

2、物理性质：①状态：

；②熔、沸：

；③硬度：

；④水溶性

。

3、化学性质：

（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。

（2）具有酸性氧化物的通性；

①

二氧化硅与氧化钙（高温）：

SiO2＋

CaO——

②

二氧化硅与氢氧化钠溶液：

SiO2＋

NaOH——

③

二氧化硅与碳酸钠（高温）：

SiO2＋

Na2CO3——

（3）不跟酸（除

外）反应：

SiO2＋

HF——

（雕刻玻璃、腐蚀玻璃）

（4）与C反应（高温）：

①SiO2＋

C——

②SiO2＋

C——

4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。

二、硅的制备

工业上用炭在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。

工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅

高温

（1）

SiO2＋

C――

（制粗硅）

（2）

Si＋

Cl2――

（分馏、提纯）

（3）

SiCl4＋

H2――

＋

（制纯硅）

专题3-含硅矿物与信息材料

3

执笔：余昌

高一化学《化学1》讲学稿

【课堂训练】

1、地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物，不具有的性质（

）

A、熔点很高

B、能与水反应生成对应的酸

C、可与纯碱反应

D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质

2、将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C === Si+2CO↑，下列叙述中正确的是

(

) A、有0.5molSiO2参加反应

B、反应中有12g碳被还原

C、反应中生成了2.24LCO(标准状况)

D、反应中有0.5×6.02×1023个电子发生转移

3、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：

（1）C受热后失水生成D；

（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；

（3）D烧碱反应生成A和水；

（4）B在空气中燃烧生成D；

（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；

（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；

（7）D在高温下与碳反应生成单质B。

试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）——（7）各个变化的化学方程式。

专题3-含硅矿物与信息材料

4

执笔：余昌