化学：无机非金属材料的主角硅教案新人教版必修

高一化学４．１．１

无机非金属材料的主角—硅

一、学习目标

１．知识与技能：使学生掌握硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质并了解其用途；２．过程与方法：引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生对新旧知识对比分析、归纳总结的学习方法；

３．情感态度与价值观：使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣，认识“科学技术是第一生产力”，增强社会责任感。

二、学习重难点

二氧化硅和硅酸的性质

三、学习过程

联系：电脑的芯片、光导纤维等高科枝产品，水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例

问题１：碳和硅在自然界中的存在形式

小结

（１）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。（２）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。

一、二氧化硅（SiO２）

问题２：阅读课本P7４—7５页试画出由天然二氧化硅也称为硅石开始分类的树状分布图。

（一）二氧化硅性质

１、思考与交流：

根据你的生活经验请分析以下问题：二氧化硅具有哪些物理性质？

物理性质：

这些性质是由决定的

２、课后阅读及填空：请通过科学视野部分内容分析一下二氧化硅的结构有什么特点？

二氧化硅晶体中每１个Si原子周围结合个O原子，在中心,

在四个顶角. 同时每１个O原子与个Si原子相结合。二氧化硅晶体是以硅原子与氧原子个数比为组成的结构的晶体,因此通常用SiO２来表示二氧化硅的组成.

（二）SiO２的化学性质

问题３：为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（Na２SiO３有粘性）。

因为SiO２易与强碱溶液反应，生成硅酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开启。

二氧化硅也是一种酸性氧化物

问题４：二氧化碳具有哪些重要的性质呢？由CO２的性质推测SiO２可能具有哪些重要的性质？

小结：SiO２是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。（只是可能性）

阅读教材P76有关内容，思考并讨论：SiO２实际具有的性质与上述推导一致吗？有没有不同的表现？请举例说明

与上述推断不完全相同。不同表现是：SiO２是一种难熔固体，不溶于水。正是因为SiO２不溶于水，所以不能直接与水反应生成硅酸，但常温下除能与氢氧化钠溶液反应外，还能与氢氟酸反应生成SiF４气体和水。比较性质异同

归纳：SiO２性质主要表现在：它是一坚硬、难熔的固体，不溶于水，化学性质非常稳定。

SiO２的这些性质是由其立体网状结构决定的。

练习：完成下列反应的化学方程式：

SiO２+ NaOH —

SiO２+ CaO —

SiO２+ HF —

考考你：实验室现提供下列试剂瓶, １细口磨口塞玻璃瓶２广口瓶３细口橡皮塞玻璃瓶４棕色广口瓶５细口塑料瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品？你的依据是什么？

Ａ．二氧化硅_______Ｂ．氢氧化钠溶液____

Ｃ．硝酸银晶体___Ｄ．氢氟酸___e.浓硫酸__

问题与探究：

不同意这种看法。

思考与探究：如何以SiO２为原料制备硅酸？写出化学方程式。

实验４—１：向约１ml的饱和Na２SiO３溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸

思考：从上述实验可知硅酸的哪些性质？

思考讨论下列问题：

（１）硅酸与盐酸比较，谁的酸性强？你是根据什么现象判断出来的？

提示：酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出更弱的酸。

（２）硅酸与碳酸比较又会怎样呢？设计一个简单实验来证明。

实验

实验：往一定量的饱和硅酸钠溶液中通入足量的CO２，观察现象。

结合实验４—１，阅读教材P76最后一自然段，归纳总结硅胶的制备方法及其重要应用。制备方法：

加适量盐酸或通入足量CO２干燥脱水

硅酸钠溶液硅酸溶胶硅胶

用途：常用作干燥剂、催化剂的载体。

总结：

练习：

１、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）

Ａ．溶解性：CO２ H２CO３Ｃ．熔点：SiO２> CO２（干冰）Ｄ．硬度：SiO２

２、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

３、要除去SiO２中的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、试设计一简单实验方案,检验某生石灰样品中含有石灰石、石英

作业：

１、宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列说法属于伪科学的是（）。

Ａ．以二氧化硅为主要原料制造光导纤维Ｂ．碳炉边放盆水，可防止煤气中毒

Ｃ．在墙壁刚粉刷过石灰浆的室内生一炭火盆，墙壁会冒汗Ｄ．用干冰进行人工降雨

２、下列说法正确的是（）

Ａ．SiO２能和水发生化合反应生成硅酸Ｂ．SiO２是酸性氧化物，它不溶于任何酸

Ｃ．SiO２的俗名叫水玻璃，不溶于水Ｄ．SiO２又叫水晶，能溶于NaOH溶液中

３、１盐酸、２浓硫酸、３氧气、４氢氟酸、５氢氧化钾溶液中，能与地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物起化学反应的是（）

Ａ．１２Ｂ．４５Ｃ．２４Ｄ．３４

４、将过量的二氧化碳通入下列溶液中，最终会出现浑浊的是（）

Ａ．氯化钙溶液Ｂ．澄清的石灰水Ｃ．水玻璃Ｄ．硝酸钡溶液

５、熔融烧碱应选用的器皿是（）

Ａ．铁制坩埚Ｂ．普通玻璃坩埚Ｃ．石英坩埚Ｄ．陶瓷坩埚

6、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．碳元素有能导电的单质

7、下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是（）

Ａ．硅酸钠溶液Ｂ．盐酸Ｃ．氢氟酸Ｄ．氢氧化钠溶液

8、和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是（）

１Na ２Na２SiO３溶液３Na２O２４烧碱溶液５石灰水⑥Fe（OH）２