课题1　无机非金属材料优质课教案

第一节

无机非金属材料的主角——硅（第一课时）

【课标要求】知识目标：

1、了解硅在自然界中的存在、用途及性质

2、了解二氧化硅物理性质，掌握其化学性质

3、掌握硅酸钠的化学性质了解硅酸盐相关性质及其多样性、复杂性，认识硅酸盐在生产中的应用；[来源:Zxxk.Com]

4、了解单质硅性质、制取和用途。

【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。

【教学过程设计】

【准备练习】

1．写出C、Si的原子结构示意图___________、__________________。分析它们在结构上有何共同点，判断它们与氧结合能力孰强孰弱？

2．地壳中含量最多的元素是_______，其次是_______。空气中含量最多的元素是_______，其次是_______。

3．以二氧化碳为例说明酸性氧化物的性质。

【尝试题】

1．地球上的硅元素主要以什么形式存在?为什么？

2．二氧化硅与二氧化碳哪种物质更稳定？为什么？

已知：C+O2= CO2 放热393.5kJ Si+O2= SiO2 放热910.9kJ

【自学，合作，探究】

一：二氧化硅和硅酸

硅是一种

元素，主要以

及

形式存在。

1：二氧化硅

(1)：SiO2是硅最重要的

，天然二氧化硅称为

，约占地壳的

，存在状态有

和

。

【思考】依据74页科学视野了解二氧化硅的结构表硅原子；

代表氧原子）

（代(2)：石英晶体是结晶的

，具有不同的

和

。

石英中无色透明的晶体叫

，具有彩色环带状或层状的称

。

【总结】SiO2的用途

【探究】SiO2的物理性质是是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。它是什么氧化物，分析它应具有的性质，与二氧化碳对比。

物 质Z,X,X,K][来源:学,科,网

二氧化硅(SiO2)

二氧化碳(CO2)

与水反应

与酸反应

与碱反应

与碱性氧化物反应

与碳反应

[来源:学科网]【探究】

1、已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

[来源学科网Z|X|X|K]

2、实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？

二、硅酸

二氧化硅是酸性氧化物，它对应的水化物是__________和_______________。SiO2既是H2SiO3的酸酐又是_______________的酸酐。

(1)：硅酸是一种比碳酸还要

的酸，溶解度

，硅酸是通过可溶性

与其他酸反应制得，Na2SiO3＋H2SO4—

。生成的H2SiO3是

沉淀。

(2)：硅胶

，吸附

能力强。常用作实验室

和

的

。也可做

。

【探究】

1、硅酸酸性__________碳酸酸性，请你设计实验来证明并写出有关的化学方程式。

2、硅酸能否用SiO2和水直接化合制备？如何由SiO2来制取H2SiO3？

【当堂检测】

一：选择题

1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是

（

）

A．硅胶

B．水晶

C．玛瑙

D．硅石

（

）

2．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中

A．具有玻璃塞的细口瓶

C．带滴管的滴瓶

B．具有玻璃塞的广口瓶

D．具有橡胶塞的细口瓶

3．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是

（

）

A．二氧化硅

B．粗硅

C．高纯硅

D．硅酸盐

4．构成地壳基本骨架的非金属元素的是

（

）

A．Al

B．O

C．

Si

D．C 5．二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与其反应，但有一种酸能够和二氧化硅发生反应，这种酸是

（

）

A．浓盐酸

酸

6．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是

A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水

盐中析出硅酸沉淀

C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2

D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀

（

）

B．CO2通入可溶性硅酸B．硫酸

C．硝酸

D．氢氟

7．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （

）

A．Si是非金属元素 B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸

C．SiO2与强碱反应生成盐和水

D．SiO2不能与酸反应

8．用多种方法鉴别下列两组白色粉末物质(注：①能够写化学方程式的写出化学反应方程式；②鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添)。

（1）Na2CO3和SiO2

①

②

③

（2）CaCO3和Na2SiO4

①

②

9：实验室有下列A——F六种试剂，根据它们各自的性质，必须选用合适的试剂瓶盛装，回答各种试剂瓶所装的试剂。（填试剂的代码字母）试剂：A．二氧化硅B．硝酸银晶体

C．氢氧化钠溶液

D．氢氟酸

E．浓硫酸

F．氯水

试剂瓶：（1）细口磨口塞试剂瓶（2）广口瓶（3）棕色细口磨口塞瓶（4）细口橡皮塞瓶（5）棕色广口瓶（6）细口塑料瓶

（1）__

__（2）__

__（3）_

___（4）__

__（5）_

___（6）__

__

第一节

无机非金属材料的主角——硅

第二课时

【课标要求】

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。

【教学过程设计】

【准备练习】

1、根据上节课的学习，请写出下列反应的化学方程式

(1)SiO2+CaO=[来源:学科网]

(2) SiO2+NaOH= 以上两个反应中生成的盐都是_________________。

2、对于反应：CaCO3=== CaO + CO2↑和 SiO2+CaO===CaSiO3，可以看出CaCO3的稳定性比CaSiO3_______________。

【尝试题】

二、硅酸盐[来源:学,科,网Z,X,X,K]

1、硅酸盐是由_____、____和_______组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般都___________，化学性质__________。通常用____________和_________________的形式表示其组成。

2、硅酸盐的表示方法——用氧化物的形式表示，有何规律？

三、硅单质

（1）硅的同素异形体：硅有_____种同素异形体，分别是____________________________。

（2）晶体硅是______色、有___________、_____________的固体。它的结构类似于__________,其熔沸点都很高，硬度______，导电性_________，是良好的_________材料，广泛地应用于电子工业。硅是人类将_________转换____________的常用材料。

（3）探究硅的制备以及提纯（参考课后习题9）【尝试练习】

1、用氧化物形式表示硅酸盐的组成

①硅酸钠Na2SiO3 ______________ ②硅酸钙CaSiO3______________ ③高岭石Al2(Si2O5)(OH)4_____________ ④正长石KAlSi3O8___________________ ⑤普通玻璃的大致组成_____________________ ⑥水泥的主要成分_________________________ ⑦黏土的主要成分_________________________ [第二次课堂练习]

1.下列物质中属于纯净物的是

A.Na2CO3·10H2O B.水泥

C.纯净的盐酸

D.普通玻璃

2.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

3.下列物质有固定熔点的是

A.水泥

B.玻璃

C.Na2O·SiO2

D.水玻璃

5．我国及美国、日本等国家已制造出一种陶瓷柴油机，这种柴油机发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料中的（

）

A．氧化铝陶瓷

B．氮化硅陶瓷

C．光导纤维

D．玻璃钢[来源:Zxxk.Com][来源:学科网]

6.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此处的风化作用是说矿物与H2O和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土［Al2Si2O5(OH)4］，此反应的离子方程式是：2KASi3O8+11H2O+2CO2＝2K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4这个反应能发生的原因是

。Al2Si2O5(OH)4改写成氧化物的形式为________________。源:Z.xx.k.Com][来

[小结] 写出各步转化的化学方程式