安徽省高一化学必修一全册导学案(独立思考撞击思维能力提升)无机非金属材料的主角——硅第1课时二氧化硅

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1课时二氧化硅和硅酸）
【明确学习目标】
1、了解硅在自然界中的含量及存在形式。

2、通过对二氧化碳与二氧化硅的比较学习，掌握二氧化硅的性质。

（学习重点）
3、掌握硅酸的性质及制法。

（学习重点）
【相关知识点回顾】
回忆下列初中所学内容：
（1）画出碳、硅的原子结构示意图，分析它们原子结构有什么特点？
（2）CO2的物理性质如何？能够参与哪些化学反应？
【预学能掌握的内容】
一、二氧化硅和硅酸
1、硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于，在地壳中含量居第位。

硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以态形式存在。

是硅最重要的化合物。

2、硅原子和碳原子最外层电子数为个，它们既失去电子，也
得到电子，其中是构成有机物的主要元素，是构成岩石与许多矿物的基本元素。

3、二氧化硅中每个Si周围结合个O，Si在，O
在。

二氧化硅晶体中Si和O按的比例组成
结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点，硬度，化学性质。

4、二氧化硅（SiO2）
（1）SiO2的存在：天然SiO2存在形态有形和形两大类，统称。

石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是。

（2）SiO2的物理性质：熔点，硬度，导电，溶于水。

（3）SiO2的化学性质：
①不与水、一般的酸反应。

②具有酸性氧化物的通性。

分别写出SiO2与CaO、NaOH溶液反应的化学方程
式：；。

③特性。

与氢氟酸反应，化学方程式为：。

（4）用途：①是基本的建筑材料。

②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作。

③实验室中使用的。

④和制作饰物和工艺品。

5、硅酸
（1）性质：①硅酸是一种很弱的酸，酸性比还弱。

②硅酸在水中的溶解度，易聚合形成硅酸凝胶，硅酸凝胶干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，又称为，吸附水分能力强，常用作，也可用作的载体。

（2）制备：化学方程式：。

【预学中的疑难问题】
一、二氧化硅和硅酸
〖交流展示〗
（1）小组交流课前预习收获与疑惑。

（2）结合老师的知识介绍，小组讨论课本P76“思考与交流”并积极展示。

（3）什么叫酸性氧化物？有哪些共同性质（通性）？
〖合作探究〗
（1）比较CO2与SiO2的性质。

物质二氧化硅二氧化碳
存在
物理
性质
与水反应
与酸反应
与碱反应
与碱性氧
化物反应
（2）实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）
〖实验探究〗
（1）完成课本P76“实验4－1”，理解硅酸的制法和性质。

（2）利用“强酸制弱酸”的规律，尝试设计一个实验方案，来证实酸性：盐酸>碳酸>硅酸。

①试验中必须用到的药品
有。

②必须用到的仪器
有：。

③绘出实验装置图。

〖课堂练习〗
课本P80习题1、4、5。

〖及时总结〗
自主总结本课时主要内容并积极展示。

【基础达标】
1、在实验室里熔化NaOH固体，不能选用的坩锅是（）（多选）
A．铁坩锅B．瓷坩锅
C．铝坩锅D．石墨坩锅
2、科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳
能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法中正确的是（）
A．地壳中硅的含量稀少B．自然界中存在大量单质硅
C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片D．光导纤维的主要成分是Si
3、SiO2和CO2的共同点是（）
A．都能溶于水B．常温下都是固体
C．都能与水化合生成相应的酸D．都能与强碱溶液反应生成盐和水
4、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A．水玻璃B．石灰水
C．饱和Na2CO3D．CaCl2
5、下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；
⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（）
A．①②⑥B．全部C．②③⑥D．①③④⑤
【能力提升】
6、下列离子方程式书写不正确的是（）
A．大理石与盐酸反应CaCO3 + 2H+ == Ca2+ + H2O + CO2↑
B．水玻璃中加入硫酸Na2SiO3+ 2H+ == H2SiO3↓+ 2Na+
C．二氧化硅与苛性钠反应SiO2+2OH－==SiO32- + H2O
D．将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中CO2+Ca2+ +2OH－== CaCO3 ↓+ H2O 7、由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出前两步反应的离子方程式：
（1）用氢氧化钠溶液溶解石
英：；
（2）过滤，向滤液中加入盐
酸：；
（3）微热浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，得到硅胶。

8、要除去下列混合物中的杂质（括号内为杂质），请写出合适的试剂和操作方法：
（1）SiO2（C aCO3）；（2）SiO2（Si）；（3）NaCl（SiO2）。