第三单元　含硅矿物与信息材料教学设计一等奖

铜山中学高一化学教学案

_高一_ 年级__化学_ 学科导学案 执笔：张道启 审核：杨新明 审批：杜艳丽

授课人：

授课时间：

班级：

姓名： 小组：

备 注

课题：第三单元

含硅矿物与信息材料——

硅酸盐矿物与硅酸盐产品 课型：新授课 总第 课时

（教师复备【学习目标】

栏及学生笔1．了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。

记）

2．掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。

【重点难点】

掌握水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品

【知识链接】

日常生活中的硅酸盐产品

【学法指导】 自学辅导法

【学习流程】

自主学习：

1、硅的存在：

(1)在地壳中的含量仅次于_____，居于第____位；

(2)在自然界中没有________态的硅，只有以________态存在的硅。如___________、_______________等；

(3)________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。

2、硅酸盐极其性质

(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是极少数可溶于水的硅酸盐的一种，Na2SiO3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__________。

②Na2SiO3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(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的) (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：__________________

(注意：生产过程中加入石膏的作用_____________________________) (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：__________________________ 【达标测评】

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．下列物质属于纯净物的是①水玻璃②水泥③玻璃④漂白粉⑤胆矾⑥氯水⑦液氯(

)

A．①④

B．①⑤

C．①⑤⑥

D．⑤⑦

4．下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是

(

)

A．水晶

B．陶瓷

C．水玻璃

D．普通玻璃

5．硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是

(

)

A．陶瓷餐具

B．石英钟表

C．计算机芯片

D．光导纤维

6．高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为

(

)

A．7、2

B．5、4

C．6、3

D．3、6 7．温；③含有硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物理化学变化

(

)

A．①③

B．①②③

C．①③④

D．

8．氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：

Al2O3 + N2 + 3C 2AlN + 3CO。下列叙述正确的是

(

)

A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3氧化剂

B．上述反应中每生成2molAlN，N失去6mol电子

C．氮化铝中氮元素的化合价为－3

D．氮化铝是铝合金中的一种

9．下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是

(

)

A．水玻璃

B．二氧化硅 C．一氧化碳 D．氧化铝

10．向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是

(

)

A．NaAlO2

B．NaHSO4

C．Na2SiO3

D．Ca(ClO)2

知识盘点：

心得感悟（教师和学生）：

铜山中学高一化学教学案

_高一_ 年级__化学_ 学科导学案 执笔：张道启

审核：杨新明 审批：杜艳丽

授课人：

授课时间：

班级： 姓名： 小组：

课题：第三单元

含硅矿物与信息材料——二氧化硅与信息材料

课型：新授课 总第 课时

【学习目标】

1．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。

2．认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。

【重点难点】

二氧化硅的化学性质。

【知识链接】

硅、二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用

【学法指导】 自学辅导法

【学习流程】

自主学习：

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—

_____________________________

〖思考〗实验室盛放碱液的试剂瓶常用___________塞，不用__________塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。

写出反应的离子方程式：__________________________________________________。

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

1．物理性质：晶体硅是_____色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很___，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的_______材料，广泛应用于电子的各个领域。

2．化学性质：很稳定，常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。

3．硅的制备

工业上用炭自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（写出化学方程式）

(1)

SiO2＋

C―___________________（制粗硅）

备 注

（教师复备栏及学生笔记）

(2)

Si＋

Cl2―__________________（分馏、提纯）

(3)

SiCl4＋

H2――________________（制纯硅）

【达标测评】

1．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是

(

) A．自然界硅的贮量丰富

B．自然界中存在大量单质硅

C．高纯度的二氧化硅被用于制作计算机芯片

D．光导纤维的主要成分是Si

2．二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的氧化物，下列有关二氧化硅用途的说法不正确的是

(

) A．用于制作光学镜片

B．制造光导纤维

C．制石英坩埚

D．与水直接反应制硅酸

3．玻璃的主要成分之一是二氧化硅，常温下，能跟二氧化硅反应的物质是

(

) A．纯碱溶液

B．浓硫酸

C．氢氟酸

D．浓硝酸

4．下列物质的主要成分不是SiO2的是

(

)

A．水晶

B．石英

C．沙子

D．干冰

5．制备硅单质时，主要化学反应如下：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑(2)Si＋2Cl2SiCl4 (3)SiCl4＋2H2Si＋4HCl

下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是

(

) A．(1)(3)为置换反应

B．(1)(2)(3)均为氧化还原反应

C．(2)为化合反应

D．三个反应的反应物中硅元素均被还原

6．下列试剂不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的

(

) A．浓硫酸

B．NaOH溶液

C．盐酸

D．硫酸铜溶液

7．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用

(

)

A．水

B．盐酸

C．硫酸

D．烧碱

8．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。

加碳

加氧化钙

A+E B C 高温

高

温

加氢氧化钠

D+H2O

加热

请填空：

(1)形成单质A的原子的结构示意图为_________________，它的最高化合价为______。

(2)B的化学式(分子式)为______________，

B和碳反应生成A和E的化学方程式是__ _________________________________________________。

(3)C的化学式(分子式)为______________，D的化学式(分子式)为_______________。

知识盘点：

心得感悟（教师和学生）：