4-1 无机非金属材料的主角-硅 “导学案”
文档属性
| 名称 | 4-1 无机非金属材料的主角-硅 “导学案” |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 13.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-12-16 18:47:48 | ||
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文档简介
4-1 无机非金属材料的主角-硅 “导学案”
学习目标：
1、能列举硅元素的单质及其化合物。了解Si及其化合物在材料领域中的应用。
2、认识二氧化硅的性质和有关反应规律。
学习重点 1、SiO2的性质和应用 2、硅酸的性质
问题引入： 你知道自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成吗？
你知道什么叫“硅谷”吗？怎样得到单质硅呢，又怎样得到高纯度的Si呢？
一、二氧化硅和硅酸
1．SiO2的存在和物理性质
【自主学习1】阅读课本Ｐ74有关内容，完成下列问题：
硅元素在地球上以________形式存在，主要以熔点很高的_________及“硅酸盐”的形式存在。而碳在地壳中主要形成 石灰岩 和________等矿物，碳的最高价氧化物_______通常为____态，通过___________进入以碳为骨架的____________世界。
【自主学习2】 二氧化硅
硅最重要的化合物是__________。地球上存在的天然二氧化硅称为“硅石”，其存在形态有 结晶形 和____________。无色SiO2晶体在自然界中称为______，彩色的叫_____。
【思考与交流1】
1、碳和硅在结构上有何相同点和不同点？
请在左边画出它们的原子结构示意图： ______________ 、________________
2、二氧化硅晶体和二氧化碳分子的结构有什么不同？它们的物理性质有何差异？
CO2在常温下是_____态，它的固体又叫“_____”； CO2_______溶于水
SiO2在常温下是_____态，很“坚硬”； SiO2 _______溶于水
3、结合课件图片和课本P64图片，说说二氧化硅的用途：
（1）用作“水晶、玛瑙”等饰物和工艺品； （2）制作精密的光学仪器。
（3）制造“信息高速公路的骨架”的材料，又叫_____________。
2．SiO2的化学性质
【自主学习3】（1）Si和C处于同一主族的元素，我们通过回忆CO2的化学性质来学习SiO2的化学性质。请填写下表内容：
CO2 SiO2
与H2O反应
与CaO反应
与NaOH反应
其他反应情况 可使澄清石灰水变浑浊 不能使澄清石灰水变浑浊
【思考与交流2】
1、CO2 和SiO2都属于___性氧化物，它们都能发生什么化学反应呢？
2、为什么实验室盛装碱溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用磨口玻璃塞？（提示：Na2SiO3具有粘性，玻璃的成分中有SiO2。）
（2）SiO2特殊的化学性质
氢氟酸可用来在玻璃上雕刻图案，它的反应原理是___________________________
思考题：SiO2既能与碱NaOH反应，又能与酸HF反应。那么，SiO2是不是两性氧化物呢？ _______________
3．硅酸（化学式为_______）
1．【实验4-1】仔细观察实验，完成课本表格：
现象：在____色的Na2SiO3溶液中滴入1-2滴酚酞后显____色；再滴入稀盐酸后，溶液的颜色__________，同时生成______沉淀。
结论：硅酸是弱酸（比碳酸___），也是唯一的“___溶于水”的酸。
2．硅酸的制备反应式：_______________________________________
硅酸凝胶经_____后等到多孔的硅酸干凝胶，称为“______”，可用作_____剂。
3．把CO2通入Na2SiO3溶液中，也得到H2SiO3，试写出反应方程式，并比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱。
Na2SiO3 + CO2 + _____ == _____________________________
（三）知识小结：
1. SiO2的性质（最好与CO2进行比较）：
2. 硅酸的性质及用途
二、 硅酸盐
【自主学习4】阅读课本Ｐ77-P78有关内容，完成下列问题：
“硅酸盐”是由____，氧和______组成的化合物的总称，大多数___溶于水，化学性质______。最简单的硅酸盐是__________，可溶于水，其水溶液俗称“_________”，是制造硅胶和木材防火剂等的原料。陶瓷、_______和水泥是传统的“硅酸盐工业”，其中普通玻璃是以_______、________和________为原料知玻璃窑中熔融得到的硅酸盐产品。
三、 硅
【自主学习5】阅读课本Ｐ79有关内容，完成下列问题.
硅是良好的________材料，单质硅是带有_____光泽的_____色固体，熔点___、硬度____、有脆性，在常温下化学性质_________。硅可与烧碱溶液和氢氟酸反应。
【随堂知识反馈】
1. 地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是 （ ）
A. 熔点很高 B. 与水反应生成对应的酸 C. 可与烧碱反应生成盐 D. 坚硬
2. 下列物质中，主要成分不是SiO2的是 （ ）
A. 金刚砂 B. 玛瑙 C. 水晶 D. 石英
3. 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
4. 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
5. 将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Na2SiO3溶液，③Ca(OH)2溶液，④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 （ ）
A. ①②③④ B. ②④ C. ①②③ D. ②③
6. 用 SiO2制备H2SiO3的方法与反应方程式为：
_____________________________________________________________
学习目标：
1、能列举硅元素的单质及其化合物。了解Si及其化合物在材料领域中的应用。
2、认识二氧化硅的性质和有关反应规律。
学习重点 1、SiO2的性质和应用 2、硅酸的性质
问题引入： 你知道自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成吗？
你知道什么叫“硅谷”吗？怎样得到单质硅呢，又怎样得到高纯度的Si呢？
一、二氧化硅和硅酸
1．SiO2的存在和物理性质
【自主学习1】阅读课本Ｐ74有关内容，完成下列问题：
硅元素在地球上以________形式存在，主要以熔点很高的_________及“硅酸盐”的形式存在。而碳在地壳中主要形成 石灰岩 和________等矿物，碳的最高价氧化物_______通常为____态，通过___________进入以碳为骨架的____________世界。
【自主学习2】 二氧化硅
硅最重要的化合物是__________。地球上存在的天然二氧化硅称为“硅石”，其存在形态有 结晶形 和____________。无色SiO2晶体在自然界中称为______，彩色的叫_____。
【思考与交流1】
1、碳和硅在结构上有何相同点和不同点？
请在左边画出它们的原子结构示意图： ______________ 、________________
2、二氧化硅晶体和二氧化碳分子的结构有什么不同？它们的物理性质有何差异？
CO2在常温下是_____态，它的固体又叫“_____”； CO2_______溶于水
SiO2在常温下是_____态，很“坚硬”； SiO2 _______溶于水
3、结合课件图片和课本P64图片，说说二氧化硅的用途：
（1）用作“水晶、玛瑙”等饰物和工艺品； （2）制作精密的光学仪器。
（3）制造“信息高速公路的骨架”的材料，又叫_____________。
2．SiO2的化学性质
【自主学习3】（1）Si和C处于同一主族的元素，我们通过回忆CO2的化学性质来学习SiO2的化学性质。请填写下表内容：
CO2 SiO2
与H2O反应
与CaO反应
与NaOH反应
其他反应情况 可使澄清石灰水变浑浊 不能使澄清石灰水变浑浊
【思考与交流2】
1、CO2 和SiO2都属于___性氧化物，它们都能发生什么化学反应呢？
2、为什么实验室盛装碱溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用磨口玻璃塞？（提示：Na2SiO3具有粘性，玻璃的成分中有SiO2。）
（2）SiO2特殊的化学性质
氢氟酸可用来在玻璃上雕刻图案，它的反应原理是___________________________
思考题：SiO2既能与碱NaOH反应，又能与酸HF反应。那么，SiO2是不是两性氧化物呢？ _______________
3．硅酸（化学式为_______）
1．【实验4-1】仔细观察实验，完成课本表格：
现象：在____色的Na2SiO3溶液中滴入1-2滴酚酞后显____色；再滴入稀盐酸后，溶液的颜色__________，同时生成______沉淀。
结论：硅酸是弱酸（比碳酸___），也是唯一的“___溶于水”的酸。
2．硅酸的制备反应式：_______________________________________
硅酸凝胶经_____后等到多孔的硅酸干凝胶，称为“______”，可用作_____剂。
3．把CO2通入Na2SiO3溶液中，也得到H2SiO3，试写出反应方程式，并比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱。
Na2SiO3 + CO2 + _____ == _____________________________
（三）知识小结：
1. SiO2的性质（最好与CO2进行比较）：
2. 硅酸的性质及用途
二、 硅酸盐
【自主学习4】阅读课本Ｐ77-P78有关内容，完成下列问题：
“硅酸盐”是由____，氧和______组成的化合物的总称，大多数___溶于水，化学性质______。最简单的硅酸盐是__________，可溶于水，其水溶液俗称“_________”，是制造硅胶和木材防火剂等的原料。陶瓷、_______和水泥是传统的“硅酸盐工业”，其中普通玻璃是以_______、________和________为原料知玻璃窑中熔融得到的硅酸盐产品。
三、 硅
【自主学习5】阅读课本Ｐ79有关内容，完成下列问题.
硅是良好的________材料，单质硅是带有_____光泽的_____色固体，熔点___、硬度____、有脆性，在常温下化学性质_________。硅可与烧碱溶液和氢氟酸反应。
【随堂知识反馈】
1. 地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是 （ ）
A. 熔点很高 B. 与水反应生成对应的酸 C. 可与烧碱反应生成盐 D. 坚硬
2. 下列物质中，主要成分不是SiO2的是 （ ）
A. 金刚砂 B. 玛瑙 C. 水晶 D. 石英
3. 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
4. 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
5. 将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Na2SiO3溶液，③Ca(OH)2溶液，④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 （ ）
A. ①②③④ B. ②④ C. ①②③ D. ②③
6. 用 SiO2制备H2SiO3的方法与反应方程式为：
_____________________________________________________________