第三单元　含硅矿物与信息材料ppt配套的板书设计及意图

苏教版化学必修1

专题3 从矿物到基础材料

第三单元

含硅矿物与信息材料

教学目标设计

●课标要求

通过实验了解硅及其重要化合物的主要性质，认识在生产中的应用和对生态环境的影响。

●课标解读

1.了解硅、SiO2在信息技术上的应用。

2．了解硅、SiO2、硅酸及其盐的主要性质和应用。

●教学重点、难点

教学重点：硅酸盐产品的生产 教学难点：SiO2、Si的主要性质及应用

●教学地位

硅是重要的半导体材料，二氧化硅是制造光导纤维的主要原料，硅胶是重要的干燥剂和载体，因此硅及其化合物的性质和应用非常重要，也是近几年高考特别关注的内容。

教学方案设计

●新课导入建议

在我们日常生活中涉及的岩石、沙子、水晶饰物、玛瑙工艺品、玻璃、水泥、陶瓷等物质中，其中含有的同一元素，主要物质组成及其性质，你知道吗？今天我们来探讨这些物质的性质及其应用。

●教学流程设计

【课前预习安排】：建议课前用18分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流”⇒步骤1：新课导入，分析教学地位⇒步骤2：对“思考交流1”指出碳酸比硅酸酸性强，且难溶。对“思考交流2”让学生知道不用玻璃塞的反应原理。⇒步骤3：对“探究1”要让学生通过CO2和SiO2性质的比较，清楚CO2和SiO2的相似性和各自特性。然后让学生完成“例1”和“变式训练1”，最后教师提问、点评、纠错。

步骤6：6分钟完成“当堂双基达标”，然后教师提问、点评、纠错。⇐步骤5：回顾课堂所讲内容，点评归纳“课堂小结”。⇐步骤4：对“探究2”要引导学生师生共同讨论硅及其化合物的性质和转化。然后结合“例2”和“变式训练2”体会硅及其化合物的性质并给

予掌握。

【课前自主学习】

一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品

1.硅酸盐矿物

(1)硅酸钠

Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗称“ ”，是建筑行业的一种黏合剂，用水玻璃浸泡的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火。

(2)氧化物表示硅酸盐

组成相对复杂的硅酸盐，用氧化物的形式表示其组成。如锆石：ZrO2·SiO2、红柱石：Al2O3·SiO2、镁橄榄石：2MgO·SiO2等。

说明：书写方法与原则

①氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物：SiO2·H2O；

②氧化物的化学式之间用“·”隔开；

③氧化物前化学计量数的配置原则：

化学计量数配置出现分数时，应把分数化为整数，其余氧化物前的化学计量数要做相应的改变。

2．硅酸盐产品

(1)水泥

①原料： 。

②主要设备： 。

③反应流程： 。

(2)玻璃

①原料： 。

②主要设备： 。

③反应条件： 。

④主要成分： 。

(3)陶瓷

我国古代人民掌握的制陶技术是人类最早进行的硅酸盐加工工艺。

(4)分子筛

①组成：铝硅酸盐，如Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O等。

②应用

(ⅰ)分离、提纯气体或液体混合物。

(ⅱ)作干燥剂、催化剂及催化剂的载体等。

思考与交流

1．已知H2SiO3是一种比H2CO3酸性弱且难溶的酸，则向Na2SiO3溶液中通入CO2，有什么现象？

【提示】

变浑浊或有白色沉淀。

【课堂互动探究】

二、二氧化硅和信息材料

1.二氧化硅(SiO2) (1)

性质

SiO2存在于沙子、石英、水晶、硅藻土中，熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。

SiO2与氢氧化钠反应： SiO2与碳在高温条件下反应： SiO2与HF反应（SiO2 的特性）

(2)用途

制取单质硅、制作光学镜片、石英坩埚和光导纤维、生产玻璃，用作建筑材料、耐磨材料等。

2．信息材料的主角——硅

(1)性质

硅晶体的熔、沸点都很高，硬度也很大，是一种半导体材料。与氧气、氯气、硝酸、硫酸都很难发生反应。

(2)硅的工业制备

思考与交流

2．盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶能不能用玻璃塞？为什么？

【提示】

不能，玻璃中的SiO2与NaOH反应生成黏合剂Na2SiO3，可能将塞子黏结。

课堂互动探究

【问题导思】

①CO2和SiO2均是酸性氧化物，有哪些共性？

【提示】

均可以与碱性氧化物(如CaO、Na2O等)、碱(如NaOH、KOH等)反应

②SiO2作为酸性氧化物有什么特性？

【提示】 SiO2可与氢氟酸反应。

温馨提示

H2CO3和H2SiO3比较

1．酸性H2CO3＞H2SiO3

2．溶解性：H2CO3溶于水，H2SiO3不溶于水

3．稳定性：H2CO3＜H2SiO3，

【练习1】下列说法或方程式正确的是( ) A．碳和硅都是非金属元素，原子结构相似，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似

B．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅属于两性氧化物

C．二氧化碳和二氧化硅均属于酸性氧化物，均与H2O反应生成相应的酸

D．向Na2SiO3溶液中通入CO2发生的离子方程式为SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3

注意：

1．SiO2不是两性氧化物，但可以与酸碱反应。

2．H2SiO3是难溶于水的酸。

3．SiO2与CO2的结构不同，物理性质不同。

【练习2】下列说法不正确的是( ) A．SiO2是酸性氧化物，它不与任何酸反应

B．CO2和SiO2均与碱反应生成盐和水

C．硅的化学性质不活泼，常温下与氧气、氯气、浓硫酸、硝酸等强氧化剂均不反应

D．SiO2和CO2在物理性质上有很大差别 2－2－三、硅及其化合物的主要性质和转化关系

说明：与NaOH溶液反应生成H2的两种单质为Al和Si，其反应为2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑Si＋2OH－－

－＋H2O===SiO3＋2H2↑

2－【练习3】根据右图所示A、B、D、E的变化关系，其中A、B在信息技术上应用广泛。回答下列问题：

(1)写出A、D的名称：A________，D________。

(2)写出B→A的化学方程式：_________________。

(3)写出下列反应的离子方程式：

A→E：________________________；

B→E：______________________。

【课堂双基达标】

1．关于水玻璃的性质和用途的叙述不正确的是( ) A．它是一种矿物胶，既不能燃烧，也不受腐蚀

B．可作建筑工业上的黏合剂、耐酸水泥掺料

C．木材、纺织物浸过水玻璃后，具有防腐性能且防火

D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质

2．下列说法中不正确的是( ) A．硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅

B．水泥、普通玻璃都是混合物

C．生产水泥和玻璃都必须用石灰石

D．用纯净的石英制成石英玻璃，它的膨胀系数小，常用来制造耐高温的化学仪器

3．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( ) A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应

B．单质在加热时都能与氧气反应

C．氧化物都能溶于水生成相应的酸

D．最外层电子数均为4 4．(2012·北京市朝阳区高一期末)下列物质的用途叙述不正确的是( ) A．硅是制造光导纤维的材料

B．硅是制造太阳能电池的常用材料

C．二氧化硅是制取粗硅的原料

D．水玻璃可用作木材防火剂

5．(2012·扬州高一期末)几种含硅的物质之间相互转化关系如下图所示：

(1)试判断并写出下列物质的化学式：

A________，B________，C__________，D_______，E________。

(2)写出下列反应的化学方程式：

①B→A_____________________________；

②B→D___________________________。

(3)写出下列反应的离子方程式：

①C→D______________________________；

②C→E_________________________________。