第三单元　含硅矿物与信息材料公开课教案

阜宁县东沟中学2018级高一化学导学案

课题：含硅矿物与信息材料

教学目标：

1．了解硅在自然界的存在形式和硅酸盐产品的重要应用

2．知道二氧化硅的物理性质和化学性质。

3．了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用

预习检测：

一

硅酸盐矿物与硅酸盐产品

（一）、硅元素在地壳中的含量及存在形式

1．硅的含量：硅元素在地壳中含量居第____位

2．硅的存在：主要以氧化物和__________的形式存在

（二）、Na2SiO3的性质与用途

1．性质：硅酸钠（Na2SiO3）是极少数 溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称____ _。

2．用途：建筑行业的_________，人们把具有特殊用途的木材、纺织品等用水玻璃浸泡，这样加工的产品既 又不易着火。

（三）、硅酸盐产品

硅酸盐产品

水泥

玻璃

陶瓷

原料

反应

条件

高温

高温

高温

主要

设备[来

水泥回转窑

玻璃熔炉

主要成分

硅酸盐

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

硅酸盐

二

二氧化硅与信息材料

（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： 、 、 、 等。

2、物理性质：①状态：

②熔、沸点：

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）不跟酸（除 外）反应（生成四氟化硅气体与水）:

SiO2＋HF—— （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）

4、用途：二氧化硅除可用于制作光学镜片、石英坩埚外,还可用于制造 。

（二）、硅（Si）

1、物理性质：晶体硅的熔点和沸点都很 ，硬度也很 （因为它的结构类似于金刚石）。在常温下，单质硅比较 ，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等都很难发生反应。硅晶体的导电性介与导体与绝缘体之间，是一种重要的 材料，广泛应用于电子工业的各个领域。

2、硅的制备

工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅在高温下与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（硅含量可达99.9%以上）。

工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）

高温

（1） SiO2＋ C――

（制粗硅）

（2） Si＋ Cl2―― （分馏、提纯）

（3） SiCl4＋ H2―― （制纯硅）

合作与探究：

观察教材P79图3-17中几种常见硅酸盐矿物，通常人们以什么形式表示它们的组成？请尝试用此种方法表示并总结规律。

①钠长石(NaAlSi3O8)

②高岭石[Al2Si2O5(OH)4]

交流与讨论：

CO2和SiO2性质上存在哪些相似点和不同点？

练习尝试：

1.实验室盛放氢氧化钠溶液（或其他呈碱性试剂）的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞的原因？

2.工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃。在高温条件下，二氧化硅分别与碳酸钠、碳酸钙反应成硅酸盐和二氧化碳气体。试写出上述反应的化学方程式。

3.水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃与空气中的二氧化碳接触，生成了乳白色的凝胶状沉淀（用H2SiO3表示）和碳酸钠的缘故。试写出上述反应的化学方程式。(思考：由于SiO2不与水反应，不能直接制得硅酸，在实验室里我们怎样得到硅酸？)

课堂检测：

1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ( ) ①浓H2SO4； ②H2O； ③浓硝酸； ④氢氟酸；

⑤KOH溶液； ⑥氧化钙； ⑦碳酸钠

A、①②⑥ B、②④

C、④⑤⑥⑦

D、③④⑤⑥

2下列各组物质间，不能发生反应的是 ( ) A、二氧化硅与氧化钙（高温）

B、二氧化硅与氢氧化钠（常温）

C、二氧化硅与碳（高温）

D、二氧化硅与浓硝酸（常温）

3、关于硅的说法中，不正确的是 ( ) A、硅是地壳中含量较丰富的元素

B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸

C、晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点

D、晶体硅是良好的半导体材料

4、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝SiC＋2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( ) A、1︰2 B、2︰1 C、1︰1 D、3︰5 5、用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维下列性能中 （ ）

A.不发生光辐射

B.能传输大量信息，且不怕腐蚀

C.无论怎样绕曲，都能很好的传导光线

D.熔点高，耐高温

6、下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )

A.烧碱溶液

B.浓硫酸

C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液[

7、下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是 ( )

A.金刚砂 B.玛瑙

C.水晶

D.石英

8、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是

( )

A.纯碱溶液

B.盐酸

C.硫酸

D.苛性钠溶液[来源:学

小结：