7.含硅矿物与信息材料学案
高一化学上学期27含硅矿物与信息材料学案苏教版
课题27 含硅矿物与信息材料【学习目标】1、了解地壳中硅元素的含量，知道硅元素在自然界中的主要存在形式；2、了解硅酸盐工业及其产品；了解硅及其化合物的性质与应用一、硅酸盐矿物和硅酸盐产品1、硅的存在：（1）在地壳中的含量仅次于，居于第位；（2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。
如、等；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,其它可溶性的硅酸盐还有_______、_____②Na2SiO3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__________。
③Na2SiO3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：（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______ ),___________;（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：__________________二、二氧化硅（SiO2）1、存在形式：2、物理性质：4、化学性质：SiO2酸性氧化物（与碱和碱性氧化物可以反应）5、二氧化硅的用途：制光导纤维、石英坩埚、装饰品、精密仪器轴承、光学仪器、等。
第三单元 含硅矿物与信息材料教学设计与反思
第三单元含硅矿物与信息材料《含硅矿物与信息材料》教学反思--新课程教学教师要先“动”起来本节教材的内容编写要求虽然简单，但与生活和生产的实际联系比较紧密。
其目的是使学生了解化学在生活、生产中的实际应用，培养学生探究化学问题的能力，从而激发学生对化学的学习兴趣进而欣赏化学、热爱化学。
所以本节教学如能实行开放式教学，充分调动、组织学生去查阅资料，进行社会生活的实际调查，从而大量地占有第一手的翔实信息，其效果一定会很好。
也只有这样，学生才能充分理解为什么说“硅是带来人类文明的重要元素之一”，才能更好地掌握硅及其重要化合物的性质及应用，充分了解硅酸盐工业的基础知识，培养自己独立进行实验、科技活动的能力，培养自主学习和探究化学问题的能力。
由于是借班上课，上述组织学生查阅资料，进行社会生活的实际调查的开放式教学就难以实现，为了把现代教学理念在知识简单的叙述性材料的教学中也能体现出来，备课时，我主要围绕着四个字作文章。
1、提供学生多“看”的机会。
本节教材的内容虽然简单，但与生活、生产的实际联系比较紧密，而现在的学生阅历肤浅，缺乏生活、生产的相关知识，因此课前，我收集了大量的与生活、生产相关的含硅矿石和含硅产品的精美彩图，以吸引学生的视觉，让他们在欣赏化学的同时，能深切地感受到化学无处不在以及化学的奇妙，进而激发他们学习化学、学好化学的兴趣。
同时编辑了“水泥、玻璃、陶瓷”生产流程的视频给学生观看，让学生初步了解这三种重要的传统硅酸盐产品的实际生产过程和性能。
2、提供学生多“想”的机会。
在教学中我设计了“你知道吗？”几个小问题，如（1）展示由硅原子组成的两个字“中国”的图片，让学生讲讲这幅图片的来历并借此对学生开展爱国主义的教育。
（2）你知道硅谷吗？（3）让同学们分组讨论尽可能多地列举一些日常生活中常见的含硅矿物和产品，随后老师再展示部分含硅物质的图片（特别是色彩精美的宝石），请学生结合教材内容想一想它们的主要成分。
含硅矿物与信息材料
含硅矿物与信息材料学案班级：姓名：一、课题：含硅矿物性质二、课型：复习课三、课程标准与考纲要求：1、了解硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2、了解硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3、以上各部分的综合应用。
四、知识扫描：1、硅（1）晶体结构：，具有正四面体结构。
（2）硅常温下性质稳定，只能与F2、HF、NaOH溶液反应。
Si＋O2＝（可在空气中燃烧）Si＋4HF＝Si＋2F2＝Si＋2NaOH＋H2O＝（3）硅的制备粗硅制取：SiO2＋2C＝Si（粗硅）＋2CO↑粗硅的提纯：Si（粗硅）＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si（纯硅）＋4HCl2、二氧化硅（1）原子晶体，具有正四面体结构，不溶于水。
（2）二氧化硅具有弱氧化性和酸性氧化物的通性。
SiO2＋2C＝。
SiO2＋2NaOH＝。
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2OSiO2＋CaCO3＝。
SiO2＋Na2CO3＝。
即时巩固1.在①浓硝酸②水③王水④氢氟酸⑤氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅起化学反应的有A.①②B.②④C.④⑤D.③④2.常温下二氧化硅是很坚硬的固体而二氧化碳是气体的原因是A.硅的非金属性比碳弱B.硅具有一定的非金属性而碳是典型的非金属C.二氧化硅里硅与氧结合的化学键和二氧化碳里碳与氧结合的化学键的种类不同D.二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体3、典型的硅酸盐——硅酸钠（1）物理性质：水溶性：，是一种无色黏稠的液体，其水溶液俗称。
（2）化学性质：可吸收空气中的CO2生成硅酸沉淀。
化学方程式：。
说明：硅酸是比碳酸还的酸，难溶与水。
（3）用途：建筑业常使用的；用水玻璃浸泡过的木材和纺织品既，又，故常被称为木材防火剂，还可用作肥皂填料及耐火材料等。
4、硅酸盐产品（1）水泥——以和为主要原料，经研磨、混合后在中煅烧，再加入，研成细粉即得到普通水泥。
（2）陶瓷——主要是传统硅酸盐陶瓷，它们都是以黏土为原料，经高温烧结而成。
《第三单元 含硅矿物与信息材料》教学设计(江苏省县级优课)
二氧化硅与信息材料（教学设计）【教学目标】1．通过学生自主学习，了解硅的存在形态和二氧化硅的结构；2. 通过了解历史、实物分析和实验研究，掌握SiO2的性质及硅单质的制备；3.通过硅胶光纤、芯片等硅材料的发展历史，体会硅材料的崛起和广泛用途。
【教学重点】SiO2的性质；硅单质的制备【教学难点】硅材料的发展对人类进步的贡献【教学方法】微课教学（科学发展史与材料研究应用史实）；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅性质；思考交流与小组合作。
【教学媒体】实物展示、模型展示、多媒体课件、视频展示。
【教学流程】Part 1 硅的世界——Si的存在形式和SiO2的结构Part 2 硅的世界——SiO2性质思考与交流含SiO 2）。
【思考】SiO2可能具有的物理性质和化学性质，小组交流讨论，阐述观点。
（1）沙子和鹅卵石可以作为建筑材料，历经风雨，体现什么性质？（2）有石英镜片，体现哪方面性质？（3）水晶、玛瑙可长久不腐，代代相传，体现什么性质？（4）石英坩埚可用于盛放固体加热进行实验，体现何种性质？【板书】二、SiO2的性质1.物理性质：2.化学稳定性：各抒己见，交流发言，记录汇总根据自己生活经验和从材料史获取的知识，结合自己理解，交流碰撞。
激疑对比盛有盐酸和烧碱溶液的试剂瓶，发现有何不同之处？再联系玻璃中含有SiO2，会得出什么样的猜想？设问SiO2的这个性质与初中学过的那种物质的性质相似？引导【副板书】碳和硅原子结构示意图根据原子结构相似，引导思考CO2与SiO2的性质相似，寻找共同点，做物质分类归纳。
分析碳和硅原子结构，联想CO2和SiO2的性质强化酸性氧化物概念和分类法讲解【副板书】酸性氧化物+ 碱= 盐+ 水。
同类物质性质之间有很多相似点，请类比CO2的方程式，推测SiO2的方程式，填写学案后查阅教材81页，订正。
类比CO2的化学性质，推测SiO2的化学性质，填写学案、订正。
物质分类法的应用，类比学习方法推测SiO2的化学性质，落实方程式过手激疑含有SiO2的玻璃试剂瓶能保存盐酸，能否保存氢氟酸？引导可以如何利用这种性质？【视频展示】利用氢氟酸腐蚀玻璃制作艺术玻璃重点关注SiO2与氢氟酸反应的方程式强化类比学习中的共性与特性分析，巩固“性质决定保存和用途”的思想Part 3 硅的世界——硅单质的制备设问从沙子到芯片视频中，我们了解到必须先将沙子化学提纯成可使用的原料级别的硅，再进一步提纯，最后制作芯片。
最新高中化学-含硅矿物与信息材料导学案 精品
班级：姓名：：1、了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例）的重要性质，知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
2、了解工业上高纯硅的制备方法。
3、了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用及其与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写。
：二氧化硅的化学性质。
一、相关知识一、硅酸盐1．硅酸盐的性质硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多________于水，化学性质很________。
2．硅酸盐的组成通常用氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成。
例如：Na2SiO3可以表示为Na2O．SiO2钙沸石可以表示为：镁橄榄石(Mg2SiO4)可以表示为：长石(KAlSi3O8)可以表示为：高岭石可以表示为：3．最常见的硅酸盐——Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗称________，常用作和。
2．你知道制玻璃时发生的主要反应方程式吗？3．总结你学过的有哪些工业生产中要用到CaCO3三、硅元素的存在硅在自然界以态存在，在地壳中的含量仅次于____，硅的________和__________约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有____个电子，主要形成______价的化合物。
四、二氧化硅1．SiO2的存在形式：硅藻土、沙子、玛瑙、石英、水晶等2．SiO2的结构每个Si原子与周围的____个O原子相结合，每个O原子与____个Si原子相结合。
实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按____的比例所组成的________结构的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。
3．物理性质由最常见的沙子，你能想到二氧化硅有哪些物理性质：4．化学性质(1)与氢氟酸(HF)反应——HF是惟一可以与SiO2发生反应的酸：__________________________________________(可用来雕刻玻璃)。
(2)SiO2作为酸性氧化物可以和___ ___、____________反应，但与水________。
高中化学：含硅矿物与信息材料学案
高中化学：含硅矿物与信息材料学案[学习目标] 1.了解硅在自然界的存在形式及其化合物与人类文明发展的密切联系.2.了解硅酸盐产品的种类、所需原料及用途.3.掌握二氧化硅的物理性质和化学性质，并了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用，能够运用所学知识处理实际问题.一、硅酸盐1.概念：硅酸盐是由□01硅、氧和金属元素组成的化合物的总称.2.硅酸盐的性质硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多□02不溶于水，化学性质很□03稳定. 3.硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成. 例如：Na 2SiO 3：□04Na 2O·SiO 2； 正长石KAlSi 3O 8：□05K 2O·Al 2O 3·6SiO 2. 4.最常见的硅酸盐——Na 2SiO 3Na 2SiO 3的水溶液俗称□06水玻璃，是建筑行业经常使用的一种□07黏合剂，能制备硅胶和□08木材防火剂. 5.三种常见的硅酸盐产品二、二氧化硅与信息材料 1.二氧化硅的存在二氧化硅广泛存在于自然界中，是□01沙子、石英的主要成分.另外，二氧化硅也是构成□02水晶的重要成分.2.二氧化硅的物理性质纯净的二氧化硅晶体无色，熔点□03高，硬度□04大，□05不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂.3.结构SiO 2晶体是由Si 原子和O 原子按□061∶2的原子个数比构成的，每个Si 原子结合4个O 原子，每个O 原子结合2个Si 原子，形成以□07Si 原子为中心的□08正四面体结构，向空间发□09立体网状结构. 4.二氧化硅的化学性质 (1)具有□10酸性氧化物的通性. ①SiO 2是硅酸的酸酐，但□11不溶于水. ②常温下SiO 2与NaOH 溶液反应生成盐和水 □12SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O. ③高温下SiO 2与碱性氧化物(如CaO)反应生成盐 □13SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3. (2)与氢氟酸(HF)反应 SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O. (3)弱氧化性，高温与碳单质反应 □14SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑. 5.光导纤维(1)概念：是一种能利用光的全反射来传导光线的透明度极高的细丝，简称“光纤”.(2)主要成分：□15SiO 2. (3)用途：通讯、能量传输、信息处理等，光纤的使用节约了大量的人力、物力、财力，且提高了信号传输效率.1.盛碱液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？提示：由于玻璃中的SiO 2跟碱液反应生成的Na 2SiO 3具有黏合性，会将瓶口和玻璃塞黏为一体而不易打开.2.Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑与Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3两个反应是否相互矛盾？提示：这两个反应并不矛盾，后者是在水溶液中进行的，由于碳酸的酸性比硅酸强，所以碳酸跟硅酸钠反应生成硅酸和碳酸钠，而前者是在高温下进行的，由于CO 2为气体，生成后立即离开反应体系，使反应能向右进行到底.一、硅酸盐的氧化物形式的改写硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成，改写时的规律：1.氧化物的排列顺序活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水 2.氧化物之间以“·”隔开.3.氧化物前的化学计量数配置原则：各元素原子总个数比符合原来的组成.4.化学计量数配置出现分数应化为整数.例如：钠长石NaAlSi 3O 8不能写成12Na 2O·12Al 2O 3·3SiO 2，应写成Na 2O·Al 2O 3·6SiO 2.特别提醒由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以各种结构复杂的盐的形式存在的.二、硅及其化合物的特性1.Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑2.非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si与碱液(如NaOH溶液)反应放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑3.非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si却能与HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑4.非金属单质一般不导电，但Si为半导体，有一定的导电能力.5.SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水反应来制取H2SiO3.6.非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的却很高.7.酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O8.无机酸一般易溶于水，但H2SiO3却难溶于水.9.因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3但在高温下SiO2与Na2CO3却能发生反应：Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑三、二氧化碳、二氧化硅及其含氧酸性质比较1.CO2和SiO2性质的比较[练习与实践]1．下列说法：①硅化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在；②二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异；③二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应，正确的是( )A．①②③ B．①② C．①③ D．②答案 D解析虽然元素的存在形式与元素的化学性质(活泼性)有关系，但要注意特例：①硅虽然化学性质稳定，但在自然界中却以化合态(二氧化硅和硅酸盐)形式存在；②二氧化硅晶体与二氧化碳的物理性质(如熔、沸点)有很大的差异；③一般而言，酸性氧化物不会和酸发生反应，像SiO2，虽然不会和HNO3、H2SO4等发生反应，但它却很容易和氢氟酸反应：4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，因此题述说法中只有②是正确的，故选D项.2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( )A ．钙沸石[Ca(Al 2Si 3O 10)·3H 2O]，表示为Al 2O 3·CaO·3SiO 2·3H 2OB ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)，表示为MgO·12SiO 2C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)，表示为K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2D ．高岭石[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]，表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O 答案 D解析 根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A 中Al 2O 3和CaO 的排列顺序有误，B 中化学计量数出现了分数，C 中正确的写法应为K 2O·3Al 2O 3·6SiO 2·2H 2O ，D 的写法完全符合上述要求.本课小结1．水玻璃是硅酸钠的水溶液.水泥、陶瓷、玻璃为硅酸盐产品.2．SiO 2熔点高，硬度大，是一种酸性氧化物，SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3，SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O.3．SiO 2可用于制造硅单质及光导纤维，硅晶体可用作半导体材料，工业制备高纯硅的主要反应有SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑，Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl.。
《含硅矿物与信息材料》 导学案
《含硅矿物与信息材料》导学案一、学习目标1、了解硅在自然界中的存在形式，认识常见的含硅矿物。
2、掌握硅单质及其化合物的主要性质和用途。
3、理解二氧化硅的结构与性质，了解其在信息材料中的应用。
4、了解传统硅酸盐材料的性能和用途，认识新型无机非金属材料。
二、知识梳理（一）硅在自然界中的存在1、硅在地壳中的含量仅次于氧，居第二位。
2、硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。
（二）常见的含硅矿物1、硅石（SiO₂）：有晶体和无定形两种形态。
石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅晶体。
2、黏土：其主要成分是复杂的铝硅酸盐。
（三）硅单质1、物理性质硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。
2、化学性质（1）常温下，硅的化学性质不活泼，但能与氟气（F₂）、氢氟酸（HF）和强碱溶液反应。
Si ＋ 2F₂＝ SiF₄Si ＋ 4HF ＝ SiF₄↑ ＋ 2H₂↑Si ＋ 2NaOH ＋ H₂O ＝ Na₂SiO₃＋ 2H₂↑（2）加热时，硅能与氧气、氯气等非金属单质反应。
Si ＋ O₂ SiO₂Si ＋ 2Cl₂ SiCl₄3、用途（1）硅是良好的半导体材料，用于制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
（2）硅还可用于制造太阳能电池。
（四）二氧化硅（SiO₂）1、存在石英、沙子、水晶、玛瑙等中都含有二氧化硅。
2、结构二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按照 1∶2 的比例所组成的立体网状结构。
3、物理性质二氧化硅是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。
4、化学性质（1）具有酸性氧化物的通性SiO₂＋ 2NaOH ＝ Na₂SiO₃＋ H₂OSiO₂＋ CaO CaSiO₃（2）特性SiO₂不与水反应，也不与一般的酸反应，但能与氢氟酸反应。
SiO₂＋ 4HF ＝ SiF₄↑ ＋ 2H₂O5、用途（1）常用于制造光导纤维。
（2）石英可用于制作石英玻璃、石英钟表等。
（五）硅酸（H₂SiO₃）1、制备Na₂SiO₃＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H₂SiO₃↓2、性质硅酸是一种白色胶状沉淀，不溶于水，酸性比碳酸弱。
高中化学教案 含硅矿物与信息材料-全国一等奖
《二氧化硅与信息材料》教学设计昆山陆家高级中学张海霞一、教学分析二、（一）教材分析三、《二氧化硅与信息材料》安排在高中化学必修1专题3《从矿物到基础材料》中的第2课时。
本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无极材料中所包含的常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途等内容。
本课时内容突破了传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统的学习和研究硅和二氧化硅，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。
本课时能温故初中学过的有关碳及其化合物的知识，为必修2的元素周期律学习创造条件。
（二）学情分析学生初中已学过碳及其化合物的知识，学生知道二氧化碳属于酸性氧化物，为类比二氧化硅的性质打下基础；专题2中已学过氧化还原反应的知识，能分析化合价变化与反应过程的关系，并学习了氯气的制取和高炉炼铁的原理，为本节课学习和分析硅的提取提供了基础。
二、教学目标（一）知识与技能：1、了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质；2、了解工业上高纯硅的制备方法；3、了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
（二）过程与方法：1、通过硅与碳，二氧化硅与二氧化碳的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力；2、通过硅的提取过程中问题探究，培养学生运用所学知识思考问题、解决问题的能力。
（三）情感态度价值观：通过本课时学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，通过昆山“三宝”、昆山光电产业园的发展培养学生作为昆山人的自豪感，通过“中国芯”、硅元素在人类文明史中扮演的重要角色，培养学生的责任感，激发学生学习热情和激情，促进学生科学素养的提高。
三、教学重、难点教学重点：硅和二氧化硅的化学性质教学难点：高纯硅的提取四、教学策略及方法为了突破重点、难点，调动学生的思维，让他们积极参与到教学过程中，我采用展示实物：光导纤维、太阳花、纳米级别二氧化硅、氢氧化钠试剂瓶等，给学生直观感受；进行了课堂实验：光导纤维的导光实验、毛玻璃与氢氧化钠溶液反应、硅与氢氧化钠溶液反应的实验，生动有趣的实验激发学生的兴趣，引发学生思考。
2022年【课件】含硅矿物与信息材料学案
专题三从矿物到根底材料第三单元含硅矿物与信息材料【学习目标】1．了解硅在自然界中的存在形式，了解硅及其化合物的性质与应用。
2．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。
3．以自然界存在的硅酸盐到单质硅的制备为线索，认识自然界中形形色色的硅酸盐。
4．认识单晶硅的使用给现代文明进程所带来的重大影响，鼓励自身研究、发现新材料的意识。
【学习导引】一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品阅读教材lNa2SiO3溶液中滴加1~2滴酚酞试液，观察现象；2逐滴参加稀盐酸，边加边振荡，观察现象。
【交流讨论】试设计实验探究硅酸与碳酸酸性的相对强弱。
能否利用下面装置，需要哪些药品？如有缺乏，应作如何改良？【及时训练】歌曲?青花瓷?中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初状〞、“色白花青的锦鲤跃然于碗底〞等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。
近年来科学家才得知古瓷中所用的颜料大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡BaCuSi2O，铜的化合价为＋2。
以下关于硅酸铜钡的说法不正确的选项是A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．等于6C．易溶于强酸和强碱D．性质稳定，不易脱色【稳固提高】1．以下溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是A．稀盐酸B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液2．以下对晶体硅的有关表达正确的选项是A．晶体硅和金刚石的物理性质相似B．硅在地壳中的含量居第一位C．晶体硅具有优异的导电性D．晶体硅常用于制光导纤维3．以下说法正确的选项是A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与碱反响，但不能与任何酸反响B．根据反响SiO2＋CaCO3错误!错误!错误!错误!ol电子D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅6．石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火、耐酸碱腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。
石棉有毒，能使人患肺癌。
1有一种石棉矿叫做青石棉，其化学式为Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为___________________________________________________ ___________________。
《第三单元 含硅矿物与信息材料》教学设计(福建省县级优课)
高一化学1教学设计年级：高一学科：化学备课人：课题专题3 第三单元含硅矿物与信息材料学习目标知识技能⑴了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质。
⑵了解工业上高纯硅的制备方法。
⑶了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
过程方法通过硅酸盐、二氧化硅与二氧化碳的联系对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。
利用图片、模型、表格、问题导思、联想及多媒体教学手段等，增强直观性和形象性。
情感态度通过硅酸盐和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。
通过含硅物质的反常性质，培养学生的探究精神和发现问题的能力。
教学重点二氧化硅的化学性质教学难点含硅物质性质的归纳教学方法探究式教学，多媒体教学法教学背景硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物的重要基础知识。
本单元内容不仅为形成化学的基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活、化学与社会发展、化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。
从知识技能要求看多为知道和了解的内容，难度不大但需要记忆的知识点较多，需要整理归纳。
设计思路本单元内容较贴近生活实际，所以在教学中考虑充分联系实际，利用彩图和插图，增强教学的直观性，从身边的材料入手，激发学生的学习兴趣，本节内容较简单，可通过学生自己学习归纳和师生共同归纳总结的教学方式，促使学生更多地参与教学过程，来认识物质的共性和个性，有利于学生对知识的记忆和联系。
师生双边活动细目改进意见流程教师活动学生活动活动目标引入简介课标后展示日常生活中的玛瑙饰品、陶器、建筑物、光纤等。
集中注意力，观察创设情境，激发学生的学习兴趣。
提硅在自然界中的存在？回顾思考学会对物质问展开认识板书一、硅的存在展示常见的硅酸盐矿物及保湿图片对照观察调动内在兴趣举例列举硅酸盐的复杂化学式，回顾氧化物表达式，并让学生练习学生动手书写并展示：CaO·Na2O·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O回顾学习板书二、硅酸盐及其产品1．硅酸盐组成表示法——氧化物法2．Na2SiO3的性质学生回忆并一起分析学会分析问题回顾三大传统硅酸盐产品的生产理解、记忆知道原料的不同练习成功体验两道硅酸盐习题思考回答加深对硅酸盐的印象板书三、二氧化硅1、存在形式导思已知玻璃中含有二氧化硅，为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？等三个问题引导学生思考回忆。
《第三单元 含硅矿物与信息材料》教学设计(河北省县级优课)
第三单元含硅物质与信息材料（第一课时教学设计）课标要求一、基本要求：1、了解在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（硅酸钠为例）的重要性质，2、知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
二、情感要求了解硅元素在信息技术、材料科学领域的应用及其与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
教学方法：归纳、讨论教学过程：展示图片：猜谜。
引出硅。
引言：硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个的奇迹。
展示：含硅化合物及产品的应用。
过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在板书：硅的存在形式：硅酸盐和二氧化硅的形式存在展示：硅酸盐的几种存在形式，小结硅酸盐组成的表示方法。
归纳：硅酸盐的组成往往相当复杂，通常以氧化物的形式来表示组成。
举例说明：ppt小结书写规则:ppt学生练习：ppt过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水的一种，下面来学习它的有关知识。
板书：二、硅酸钠的性质展示：硅酸钠晶体介绍硅酸钠的性质，遇到二氧化碳生成白色沉淀。
书写方程式。
介绍硅酸钠的用途。
过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用又如何呢？了解传统的硅酸盐产品的有关知识。
板书：三、三大硅酸盐产品展示硅酸盐产品学生总结归纳讨论传统硅酸盐产品玻璃、水泥、陶瓷的主要生产原料及主要应用。
小结：ppt展示：各产品生产生活中应用图片。
总结：通过本节课的学习，我们了解硅在自然界的存在形式，了解了硅酸钠的重要性质，知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
板书设计：硅的存在形式：硅酸盐、二氧化硅一、硅酸盐组成表示方法1、简单的以硅酸盐形式表达2、复杂的以氧化物表示二、硅酸钠溶于水，水溶液又叫水玻璃，有黏性三、硅酸盐产品水泥、陶瓷、玻璃。
《含硅矿物与信息材料第二课时》教案.doc
《含硅矿物与信息材料第二课时》教案
工业上制造金刚
(SiC)的化学方程
在这个氧化还
化剂和还原剂的
( )
、1 ： 2
、2 ：1
、1： 1
、 3 ： 5
1.有A、13、C、D、E五种都含硅元素的物
质，它们能发生如下变化：(1)0 受热后失水
生成D； (2)A溶液与钙盐溶液反应生成白
色沉淀E； (3)D烧碱反应生成A和水；
(4)B在空气中燃烧生成D； (5)D在高温下
于碳酸钙反应生成E和一种气体：(6)A溶
液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；(7)0 在
高温下与碳反应生成单质氏试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出(D- (7)各个变化的化学方程式。
★2.将26g只含有S102的石灰石在高温下加热至质量不在变化，冷却后称量质量为17. 2g,求:①反应生成的C02在标准状况下的体积是多少升？②石灰石中含有S102的质量是多少克？。
含硅矿物与信息材料学案gyb
专题三第三单元含硅矿物与信息材料学案
一、碳
1、 C
2、CO
①摩尔质量为28g/mol的物质有
②CO收集方法：
③点燃CO前要先
3、CO2
①实验室制取CO2：
②CO2收集方法：
二、硅
1、Si：在地壳中的含量居第位。
➢1个Si与个Si形成键，硅原子数与Si—Si键个数比为。
2、SiO2：沙子、石英、水晶、硅藻土的主要成分是SiO2
➢1个Si与个O形成键，1个O与个Si形成键，硅原子数
与Si—O键个数比为。
3、Na2SiO3
①Na2SiO3的水溶液俗称，可用做黏合剂和耐火材料。
②往Na2SiO3溶液中通入少量CO2
4、H2SiO3（硅酸）H4SiO4（原硅酸）
①溶于水。
酸，（填“能”或“不能”）使石蕊试液变红。
②受热分解
③与NaOH
5、用氧化物的形式表示硅酸盐
书写格式：金属氧化物（按金属活动顺序）·SiO2·H2O
例：滑石[Mg3（Si4O10）（OH）2]
钠长石（NaAlSi3O8）
6、传统无机非金属材料
7、新型无机非金属材料①人造刚玉（Al2O3）②Si3N2陶瓷（硬度大）③光导纤维（SiO2）。
苏教版化学必修1高中《含硅矿物与信息材料》word教案一
苏教版化学必修1高中《含硅矿物与信息材料》word教案一临海六中王法2007-8-11【课标要求】一、差不多要求：1．了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例）的重要性质，明白水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
2．了解工业上高纯硅的制备方法。
3．了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用及其与人类文明进展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
二、进展要求：初步了解分子筛的化学组成、结果和作用，初步了解光导纤维的组成和作用。
【课时分配】硅酸盐矿物与硅酸盐产品：1课时二氧化硅与信息材料：1课时【教学方法】归纳、讨论、比较【教学过程】引言：硅是带来人类文明的重要元素之一，在从传统材料到信息材料的进展过程中制造了一个又一个的奇迹。
学生活动：阅读P78第一段及图3-14，了解含硅化合物及产品的应用。
过渡：硅元素在自然界中广泛存在，要紧是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。
板书：硅在自然界的存在形式：以硅酸盐和二氧化硅的形式存在设问：水泥、陶瓷、玻璃是三大重要的硅酸盐产品，它们是用什么原料生产的？在日常生活中有哪些应用？教师讲述：形形色色的硅酸盐在人类的生活、生产中扮演着重要的角色，包括古代的陶瓷、砖瓦和现代的玻璃、水泥。
学生活动：观看P79图3-15和化学式，总结硅酸盐组成的表示方法。
归纳：与其他盐不同，硅酸盐的组成往往相当复杂，因此人们通常以各元素对应氧化物的形式来表示它们的组成。
板书：一、硅酸盐组成的表示方法锆石(ZrSiO4)：ZrO2‧SiO2红柱石(Al2SiO5)：Al2O3‧SiO2钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)：3CaO‧Al2O3‧3SiO2镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgO‧SiO2多媒体投影“书写规律”：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。
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第三单元含硅矿物与信息材料
一、Si 单质
硅的存在：硅元素在地壳中的含量居第二位，只有化合态，无游离态，化合态的硅 主要以二氧化硅 硅酸盐的形式存在。
1.硅的物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，它的结构类似于金钢石，熔沸点较高，硬度大，是良好的半导体材料。
2.硅的化学性质：常温下，单质硅性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸很难发生反应
⎪
⎩⎪
⎨⎧↑
+====++↑+====+====+2322244222242H SiO Na O H NaOH Si H SiF HF Si SiF F Si 常温
3.硅工业制法 SiO 2+2C
高温
Si+2CO↑
粗硅提纯 Si+2Cl 2 △
SiCl 4 SiCl 4+2H 2
△
Si+4HCl
4.硅的用途
硅是良好的半导体材料，可用来制造集成线路、晶体管、硅整流器等，还可制成太阳能电池等。
二、二氧化硅与信息材料
1.SiO 2物理性质SiO 2是一种硬度大，熔点高，不溶于水（沙子、石英、水晶、硅藻土玛瑙都是天然存在的二氧化硅）---耐高温，耐腐蚀
2.SiO 2化学性质
(1)酸性氧化物（不与水发生反应 ）能与碱和碱性氧化物反应。
SiO 2+CaO 高温
CaSiO 3 SiO 2+2NaOH====Na 2SiO 3+H 2O(碱性溶液不宜用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装) 盛放碱溶液或Na 2CO 3溶液的试剂瓶能不能使用带玻璃塞的试剂瓶 (2)弱氧化性 SiO 2+2C
高温
Si+2CO↑
(3)在高温下，SiO 2还能与Na 2CO 3、CaCO 3等反应。
SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
____________________； SiO 2＋CaCO 3=====高温
______________________。
(4)与氢氟酸反应（特性）
反应的化学方程式为SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O(用于雕刻玻璃)
盛装氢氟酸能否使用玻璃试剂瓶？
SiO2既可与强碱溶液反应，又可与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？
3.SiO2用途
(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。
光导纤维具有抗干扰、性能好、不发生辐射、防窃听、
不怕腐蚀等性能。
(2)石英制作石英玻璃、石英钟等。
(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺 品等。
(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
三、、硅酸（H2SiO3）
二氧化硅对应的酸是硅酸，即二氧化硅是硅酸的酸酐, 硅酸为白色固体，难溶于水。
其酸性比碳酸的酸性弱（1）H2SiO3+NaOH=Na2SiO3+2H2O
（2）受热分解H2SiO3=SiO2+H2O
常见酸的酸性强弱：H2SO3 HF CH3COOH H2CO3 HClO H2SiO4
四、硅酸盐
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂
（1），硅酸盐的表示方法
①化学式法
组成较简单的硅酸盐一般用化学式直接表示其组成。
如硅酸钠__ Na2SiO3、硅酸钙_ CaSiO3等。
②氧化物法：表示顺序一般为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。
例如：硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·Si O2；
钙沸石(CaAl2Si3O10·3H2O)：CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
(2)物理性质：熔点高，大都难溶于水。
(3)硅酸钠
①物理性质：常用的硅酸盐是Na2SiO3，俗称“泡花碱”，易溶于水，其水溶液叫水玻璃，
是一种矿物胶，显碱性，易吸收空气中的CO2生成硅酸，因而密封保存。
Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3↓
②化学性质
Na2SiO3能够与HCl、H2CO3等酸发生反应，生成酸性极弱的不溶于水的H2SiO3，反应的方程式为：
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓_
③用途
Na2SiO3溶液在建筑工业常用作黏合剂，经Na2SiO3溶液浸泡过的产品既耐腐蚀，又不易着火。
【迁移应用】
1．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
2．有一种矿石，测定知仅有镁、硅、氧三种元素，其质量之比为12∶7∶16。
(1)用盐的组成表示其化学式：________。
(2)用氧化物的组成表示其化学式：________。
(3)该矿石的成分属于________(填物质的类别)。
（4）硅酸盐工业——
a. 水泥的特点是具有_水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。
3．陶瓷分类：陶器：瓷器
4．分子筛
许多硅酸盐具有________结构，______不同的硅酸盐具有__________的作用，常用于______、______气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体。
．硅、二氧化硅性质的特性
(1)硅的还原性大于碳，但碳能在高温下还原出硅：SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑。
(2)非金属单质与碱液作用一般无氢气放出，但硅能与氢氧化钠等强碱溶液反应放出氢气：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不与酸作用，但硅能与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)二氧化硅是硅酸的酸酐，但与水不能直接反应生成硅酸，二氧化硅却能与氢氟酸反应：
SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
练习
1．过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成( )
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品 A ．①④ B ．②⑤ C ．③ D ．①③⑤
2．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是( )
①生成物是硅酸盐 ②反应条件是高温 ③含有硅的物质作为原料 ④反应原理是复杂的物理和化学变化
A ．①③
B ．①②③
C ．①③④
D ．①②③④ 3．下列叙述正确的是( )
A ．因为Na2CO3＋SiO2=====高温
Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 B ．碳和硅都是ⅣA 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C ．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅也能与其他酸、碱反应
D ．二氧化硅是硅酸的酸酐，具有弱氧化性
4．地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物不具有的性质是( ) A ．熔点很高 B ．是酸性氧化物，与水反应生成对应的酸 C ．可与纯碱反 D ．与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质 5．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 ．硅的导电性能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、氢气等非金属单质发生反应
6．焦炭还原SiO2可制得粗硅，提纯粗硅从而得到高纯硅的正确方法是( ) A ．粗硅与Cl2反应的产物，分馏后再用H2还原 B ．粗硅与HF 反应的产物，用H2还原 C ．粗硅与NaOH 反应的产物，加热分解 D ．以上方法都不正。