第三节　玻璃、陶瓷和水泥教学设计实例

广州市东圃中学

2017学年第一学期

化学必修1

学案

必修I第四章《非金属及其化合物》

第一节

无机非金属材料的主角—硅（第2课时）

班级

姓名

学号

环节1【目标展示】

学习目标：了解硅单质、硅酸盐的重要用途及组成、掌握Na2SiO3，硅酸的化学性质

学习重、难点：硅单质、硅酸盐，硅酸的性质

环节2【预习交流】

二氧化硅有哪些性质？

环节3【新知探究】

学习过程：任务一：

一、硅酸---很弱的酸

【实验】演示P76实验4—1，观察实验现象，向学生阐明强酸制弱酸的原理

硅酸的制备原理：

硅酸的物理性质：

硅酸的用途：

【结论】

酸性大小：

硅酸

碳酸

【讨论】什么是硅胶？有何用途？

任务二：1、硅酸盐

硅酸盐是

组成的化合物的总称。硅酸盐是一大类结构

的固态物质，大多

（溶、不溶）于水，化学性质很

（稳定、不稳定）。

【讨论】硅酸盐的结构怎样？为什么常改写成氧化物的形式？

【规律】

①

各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。

②

顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔

③

注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。

【练习】将下列硅酸盐的化学式改写成氧化物的形式：

Na2SiO3

CaMg3Si4O12

K2Al2Si6O16

KAlSi3O8

KAlSi3H4O10

CaSiO3

2、硅酸钠（Na2SiO3）

硅酸钠的水溶液俗称

【实验】演示P77实验4—2 【讨论】Na2SiO3的性质和用途：

3、传统的硅酸盐产品

（1）玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的

变化。

1

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原料都有含硅元素物质，产品都含硅酸盐，且都是

物。（纯净物、混合物）

（2）玻璃生产的原料：

；产品主要成分：

水泥生产的原料：

、少量的

；

产品主要成分：

任务三：硅单质

硅在元素周期表中处于

的过渡位置。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的

材料。

晶体硅、无定形硅

晶体结构

空间构型：正四面体

物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性

Si

1、常温下不活泼，与HCl、H2SO4、HNO3都不反应

化学性质

2、常温下只能与HF、NaOH溶液反应

3、高温下可发生一系列反应：

Si + C = SiC

Si + O2 = SiO2

Si + 2Cl2 = SiCl4

用途：

半导体材料、光电池材料、信息技术材料

环节4【练习拓展】

（

）1．在SiO2

+ 3C === SiC + 2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为

A. 36：30

B. 60：36

C. 2：1

D. 1：2 （

）2．二氧化硅虽然化学性质稳定，但在较高能量条件下还是能发生一些反应的，而且作为氧化剂参与氧化还原反应。下列SiO2表现了氧化性的是

高温

A. SiO2

+ 3C === SiC + 2CO↑

B. SiO2

+ 2C === Si + 2CO↑

高温高温

C. SiO2 + CaO === CaSiO3

D. SiO2 + Na2CO3 === Na2SiO3 + CO2↑

（

）3．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是

A．加水，过滤

B．加热

C．加盐酸，过滤

D．加NaOH溶液，过滤

（

）4．下列各组离子在溶液中能大量共存的是

A. Na+、Cl、OH、SiO32－－－

B. Na+、Cl、H+、SiO32

－－C. K+、H+、NO3、CO32－－

D. Na+、Cl、OH、HCO3

－－－（

）5．下列离子方程式，正确的是

A. 澄清石灰水中通入过量CO2：Ca2+ + 2OH

+ CO2 = CaCO3↓+ H2O －B. 碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32

+ SiO2 = SiO32

+ CO2↑

－－C. 二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 + 2OH

= SiO32+ H2O －－D. 硅酸与烧碱溶液中和：H+ + OH

= H2O －（

）6．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

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（

）7．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

A．二氧化硅

A．肥皂填料

A．玻璃

B．粗硅

B．木材防火剂

B．水泥

B．具有玻璃塞的广口瓶

D．具有橡胶塞的细口瓶

C．高纯硅

C．纸板黏胶剂

D．硅酸盐

D．建筑装饰材料

（

）8．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是

（

）9．下列不是水玻璃用途的是

（

）10．下列不属于传统硅酸盐产品的是

C．光导纤维

D．陶瓷

（

）11．钢筋混凝土强度大，常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，下面是钢筋混凝土的主要成分的是

A．水泥、沙子和钢筋

C．水泥、碎石和钢筋

A．Al

B．O

B．水泥、沙子、碎石和钢筋

D．水泥、沙子和碎石

C．

Si

D．C （

）12．构成地壳基本骨架的非金属元素的是

（

）13．二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

B．硫酸

C．硝酸

D．氢氟酸

（

）14．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

B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

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

A．CO2→H2CO3

B．SiO2→Na2SiO3

起化学反应的有

A .①②

B. ②④

C. ④⑤

D. ③④

（

）17．熔化烧碱应选用的坩埚应该是

A.铁坩埚

B.玻璃坩埚

C.石英坩埚

D.瓷坩埚

（

）18．某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是

A．

Ag+、Al3+、K+

（

）15．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是

C．Na2O2→Na2CO3

D．SiO2→H2SiO3

（

）16．在①浓硝酸

②水

③盐酸

④氢氟酸

⑤氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅B．

SiO32、AlO2、K+

D．Ag+、Ba2+、

Na+

C．

Ag+、Cu2+、Na+

（

）19．下列关于硅的说法不正确的是

A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B．硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应

D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应

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20．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：

（1）计算机芯片的主要成分是

；

（2）光导纤维的主要成分是

：

（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是

；

（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为

的化合物。

21．硅与碳的性质相似，在常温下较稳定，除与F2、HF和强碱（如NaOH溶液）反应外，难与其它物质反应，加热时能与O2、Cl2等反应，请分别用化学方程式表示出硅与上述五种物质的反应：

；

；

；

；

；

环节5【归纳整理】

硅单质及化合物之间的相到转化关系：

①O2

③

NaOH

⑤

H+或

Si

SiO2

Na2SiO3

H2SiO3

②C

④CaO

⑥H2O+CO2

CaSiO3

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