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高一化学导学案：编号：使用时间：班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：第四章第一节无机非金属材料的主角——硅编制人：林春霞审核人：许丰娟领导签字：【学习目标】1．了解硅在自然界的含量、存在、用途、了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。2．了解二氧化硅的物理性质和用途、掌握二氧化硅的化学性质。3．了解硅酸的性质和制备。4．了解硅酸盐的重要用途及组成、掌握Na2SiO3的化学性质。【学习重点】二氧化硅的化学性质、Na2SiO3的化学性质【自主预习】一、硅元素在自然界中的存在（1）含量：在地壳中的含量居第_____位，仅次于______。（2）存在：硅是构成________与______________的基本元素，是一种亲氧元素，在自然界中都以________态存在，主要以______和___________的形式存在。二、硅的原子结构原子结构示意图_________________主要化合价_____________三、硅的化合物1．二氧化硅（1）结构【科学视野，了解】SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_______的比例所组成的________________结构的晶体，每个硅原子周围与_____个氧原子结合，每个氧原子周围与________个硅原子结合。（2）存在形态：其存在形态有__________和__________两大类，统称硅石石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称。（3）用途_______________________________________（4）二氧化硅的主要性质物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2物理性质硬度_____，熔、沸点________，_______溶于水熔、沸点_____________________溶于水【合作探究】化学性质二氧化硅二氧化碳与水反应与酸反应与碱反应与盐反应SiO2+Na2CO3CO2+Na2CO3与碱性氧化物反应SiO2+CaO【思考】（1）实验室在存放强碱溶液时试剂瓶塞是___________塞，为什么_______________（2）HF酸为什么保存在塑料瓶中？____________________________________(3)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和HF溶液反应，一定是两性氧化物吗？2．硅酸（1）制备【实验4—1】实验现象化学方程式在试管内加入3mLNa2SiO3溶液，滴入1~2滴酚酞溶液，观察现象；再逐滴滴入稀盐酸，边加边振荡，观察现象（2）酸性：酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：_________________________________________________________________（3）硅酸不稳定，受热易分解：__________________________________________(4)硅胶的用途：硅胶吸附水份能力强，常用作________。常用作实验室、、的。也可做【思考与交流】反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3。反应②Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，能否说明H2SiO3的酸性强于H2CO3？3．硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由_______、________和_________组成的化合物的总称。（2）性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态，大多_____溶于水，化学性质______________（3）硅酸钠①溶解性：_______溶于水，水溶液俗称_____________，呈_______性。②用途：制备____________和木材___________等的原料。［实验4-2］取两张一样的滤纸，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰处，观察现象。实验现象点燃晾干蒸馏水的滤纸点燃晾干的硅酸钠滤纸（4）硅酸盐组成的表示：常用_____________和______________形式表示。硅酸钠（Na2SiO3）：____________________钾长石（K2Al2Si6O16）：________________________蛇纹石（Mg3H4Si2O9）：________________高岭石（Al2H4Si2O9）：____________________（5）常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料制造过程玻璃水泥陶瓷（6）其他含硅物质性质用途SiC俗称_______，具有_______结构，硬度________含4%硅的硅钢有很高的_________性硅橡胶具有很好的___________性和____________性人工制造的分子筛具有____________结构，表面积大，具有吸附性【科学视野】新型陶瓷材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷Si3N4汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉四、硅单质1．硅单质的分类：分为______________和______________两种。2．晶体硅的结构：类似于__________结构。3．晶体硅物理性质：____________色，有_________光泽的_____体，熔点_____，硬度_____，有_________，是良好的_____________材料。4．硅的用途（了解）____________________________________________________________5：化学性质（硅最外层个电子，故化学稳定性很．）（１）与强碱NaOH反应（２）与氢氟酸反应（３）加热和高温下，与一些非金属反应Si+O2Si+Ｆ26：硅的制备（1）将石英砂（SiO2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为：（2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl2SiCl4+2H2【课后作业】1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（）A．硅胶B．水晶C．玛瑙D．硅石2．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（）A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶3．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐4．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用（）A．水B．盐酸C．硫酸D．烧碱溶液5．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．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱6．①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．①③④⑤D．②③⑥7．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀8．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（）A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应9．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→H2SiO311.熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.生铁坩埚C.普通玻璃坩埚D.陶瓷坩埚12.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④13．下列关于硅的说法中，不正确的是()A．硅是非金属元素，晶体硅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起反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应14．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅答案：1-5ADABB6-10CBCDB11-14BCCA第四章第一节无机非金属材料的主角——硅（答案）【自主预习】一、（1）2氧（2）岩石；矿物；化合；氧化物和硅酸盐二、+4三、1.（1）1：2立体网状；4；2（2）晶体；无定形；水晶；玛瑙（3）建筑材料，光导纤维，工艺品等。（4）大、高、难；低、可【合作探究】二氧化硅二氧化碳难溶于水，不与水反应CO2+H2O==H2CO3SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O高温SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3高温SiO2+CaO==CaSiO3CaO+CO2=CaCO3思考：（1）橡皮塞；防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。（2）HF可与玻璃中的SiO2反应（3）不是【实验4-1】滴入酚酞溶液呈红色，后来滴入盐酸，溶液红色变浅并接近消失时有透明的硅酸凝胶产生；Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）)+2NaCl（2）弱；不能；H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O（3）H2SiO3=SiO2+H2O（4）干燥剂；袋装食品、瓶装药品、干燥剂；催化剂的载体不能。复分解反应强酸制弱酸规律仅适用于溶液，不能套用于固体高温条件下的反应。3.硅酸盐（1）硅、氧、金属等（2）不；稳定。（3）能；水玻璃；碱；硅胶、防火剂的原料实验4-2水份蒸发后燃烧；水份蒸发后不燃烧（4）二氧化硅和金属氧化物（5）纯碱、石灰石、石英砂；玻璃熔炉煅烧；粘土、石灰石、石膏；回转窑煅烧；粘土；高温烧。（6）金刚砂；金刚石；很大；导磁；耐高温；耐低温；均匀微孔四、硅单质1.晶体和无定形2.结构类似金刚石，3.灰黑色；有金属光泽，固体，熔点高，硬度大，导电性，半导体4.硅芯片，太阳能电池5.（1）Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑（2）Si+4HF=SiF4↑+2H2↑（3）Si+O2==SiO2Si+2F2=SiF46.高温SiO2+2C===Si+2CO加热加热Si+2Cl2===SiCl4SiCl4+2H2===Si+4HCl选择朋友要经过周密考察，要经过命运的考验，不论是对其意志力还是理解力都应事先检验，看其是否值得信赖。此乃人生成败之关键，但世人对此很少费心。虽然多管闲事也能带来友谊，但大多数友谊则纯靠机遇。人们根据你的朋友判断你的为人：智者永远不与愚者为伍。乐与某人为伍，并不表示他是知已。有时我们对一个人的才华没有信心，但仍能高度评价他的幽默感。有的友谊不够纯洁，但能带来快乐；有些友谊真挚，其内涵丰富，并能孕育成功。一位朋友的见识比多人的祝福可贵得多。所以朋友要精心挑选，而不是随意结交。聪明的朋友则会驱散忧愁，而愚蠢的朋友会聚集忧患。此外，若想让友谊地久天长。这需要技巧和判断力。有的朋友需近处，有的则需远交。不善言谈的朋友可能擅长写信。距离能净化近在身边无法容忍的缺陷。交友不宜只图快乐，也要讲求实用。一位朋友等于一切。世间任一美好事物的三大特点，友谊兼而有之：真、善、专一。良友难遇，如不挑选则更难求。保住老朋友，比结交新朋友更重要。交友当寻可长久之友，如得其人，今日之新交，他年自成老友。最好的朋友是那些历久常新，能与之共享生活体验者。没有朋友的人生是一片荒原。友谊使欢乐加倍，痛苦减半；它是应对厄运的不二良方，