硅导学案

第一节无机非金属材料的主角——硅

主备人李丹丹参备人高一化学组

教学目标

一、知识与技能

1．了解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途。

2．对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。

3．了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。

4．理解硅酸钠的性质及应用。

二、过程与方法

通过阅读自学，培养学生获取信息，对比归纳的能力。

通过对二氧化硅的晶体结构及其化学性质的学习，培养学生空间想象能力和逻辑思维能力。

三、情感态度与价值观

感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

教学重点

二氧化硅的性质和硅酸的制备。硅单质及其化合物的性质，硅的制法。

教学难点

培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

教学过程

第一阶段预习阶段

要求：

1、看必修一74-80页，完成自主预习部分

2、自主预习部分记住，脱稿展示

3、不理解或不会的用红笔标注，上课小组讨论。

一、硅元素的存在与结构

1.含量：在地壳中的含量为26.3%，位于第___位。

2.存在：硅在自然界中无单质形式，它是一种亲___元素，全部以___________存在，主要以_______和_______的形式存在。

3.结构：硅的原子结构示意图为，其主要形成___价的化合物。

二、二氧化硅

1.存在：

石英、水晶、玛瑙、光导纤维、沙子的主要成分是____ 。

2.结构：

SiO

2

晶体的基本结构单元是_________形状，每个Si的周围结合__个O，Si在中心，

O在4个顶角，SiO

2

晶体是空间_____网状结构，其中硅与氧原子个数比为_____。

3.物理性质：

性质熔点硬度水溶性

特点高大不溶于水

4.化学性质：

(1)具有酸性氧化物的通性。

①可与NaOH溶液反应，其化学方程式为_________________________。

②可与氧化钙反应，其反应方程式为_________________ 。

(2)高温下与盐的反应。

SiO

2

可与部分盐反应：

SiO

2分别与CaCO

3

、Na

2

CO

3

的反应 ________________、 ________________

(3)特性：

除氢氟酸外，SiO

2一般不与其他酸反应，SiO

2

与HF溶液

反应，反应的化学方程式为_______________________。

5.用途：

(1)沙子是基本的建筑材料。

(2)纯净的SiO

2

是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作 _________。

(3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。

(4)实验室中使用石英坩埚。

三、硅酸

1.化学性质：

(1)弱酸性。

向Na

2SiO

3

溶液中通入CO

2

，生成白色沉淀：_______________________。

结论：H

2SiO

3

酸性比H

2

CO

3

酸性更 ___。

(2)不稳定性。

H 2SiO

3

不稳定，受热易分解：

2.制备：

四、硅酸盐

1.硅酸盐的组成和性质：

(1)概念：由_____________组成的化合物的总称。

(2)性质：固态，大多数不溶于水，化学性质很_____。

(3)表示方法：通常用SiO

2

和金属氧化物的组合形式表示，形式为n金属氧化物·m 二氧化硅·x水，其中n、m、x为氧化物的个数。

(4)书写氧化物形式的一般顺序：较活泼金属的氧化

物·较不活泼金属的氧化物·二氧化硅·水。比如，K

2SiO

3

可以表示为_________、

长石KAlSi

3O

8

可以表示为________________。

2.常见的硅酸盐——Na

2SiO

3

：

(1)物理性质：

(2)化学性质：

(3)用途：

4.特殊功能的含硅物质：

(1)金刚砂(SiC)具有类似_______的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。

(2)硅钢(含Si4%)具有很高的_______，主要用作变压器铁芯。

(3)硅橡胶，既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹的零件。

(4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和_______。

五、硅单质的结构及性质

1.种类及结构：

单质硅有_____和_______两大类，晶体硅的结构与_______结构类似，也是正四面体结构。

2.性质：

(1)物理性质：晶体硅是有_________的灰黑色固体，熔点___，硬度___，有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的_______材料。

(2)化学性质：

与Cl

2

反应：

与O

2

反应：

与NaOH反应：

与氢氟酸反应：

3.硅的工业制法：

(1)粗硅的制取：用焦炭在炉中隔绝空气还原SiO

2

得到含少量杂质的粗硅，反应

的化学方程式为________________________(注：产物是CO而不是CO

2

)。

(2)粗硅的提纯：

①粗硅与Cl

2

反应：________________________

②经分馏提纯后的SiCl

4，再用H

2

还原，得到高纯度硅，反应方程式为

_______________________。

【预习自测】

1.下列说法正确的是( )

A.硅原子既不易得电子也不易失电子，所以在自然界中存在大量的单质硅

B.硅酸是一种溶解度很小，酸性较弱的酸

C.硅酸钠溶液不能用磨口玻璃塞的试剂瓶盛放是因为硅酸钠溶液可与二氧化硅反应

D.利用石英坩埚可以熔融NaOH固体

2.赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是( )

A.硫酸

B.碳酸钠

C.烧碱

D.氢氟酸

3.下列说法中不正确的是( )

A.SiO

2

是两性氧化物，能与强碱反应，也能与强酸反应

B.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料