高一化学 导学案 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.doc

高一化学导学案 学 案 装 订 线 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（第一课时） 【使用说明与学法指导】1、 请同学们认真阅读课本内容，划出重要知识，规范完成学案预习自学内容并熟记基础知识，用红色笔做好疑难标记。2、 在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容；小组长负责，拿出讨论结果，准备展示、点评。3、 及时整理展示、点评结果，规范完成学案当堂巩固练习，改正完善并落实好学案所有内容。4、 把学案中自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律，及时整理在典型题本上，多复习记忆。【学习目标】1、 知道硅在自然界中的含量、存在、用途及硅在元素周期表中的位置。2、 知道二氧化硅的存在、物理性质。3、 了解二氧化硅的网状结构，掌握二氧化硅的化学性质。4、 积极参与小组讨论、交流，培养仔细观察、认真实验、思考的探究精神。【重点难点】重点：二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质。难点：二氧化硅的晶体结构和化学性质。自主学习问题导学1、 画出碳和硅的原子结构示意图。比较二者的存在形式有何不同？2、硅在地壳中的含量仅次于 。硅是一种 元素，在自然界中只存在 态，主要以 和 的形式存在。硅单质的物理性质 。3、二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。根据日常生活经验，预测二氧化硅有哪些物理性质？4、玻璃上刻蚀花纹（雕花玻璃）的原理是什么？写出相应化学反应方程式。5、 硅单质是信息技术的关键材料。工业上用沙子制取粗硅的原理是什么？6、硅酸（1）性质：、硅酸是一种很弱的酸，酸性比 还弱。、硅酸在水中的溶解度 ，易聚合形成硅酸溶胶，硅酸凝胶干燥脱水后得到多空的硅酸干凝胶，又称为 ，吸附水分能力强，常用作 ，也可用作 的载体。（2）、制备：写出制备硅酸的化学方程式： 基础检查1、下列物质中主要成分不是二氧化硅的是 A、硅酸 B、水晶 C、玛瑙 D、硅石2、强氧化钠、氢氧化钾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、带滴管的玻璃瓶 D、具有橡胶塞的细口瓶3、二氧化硅属于酸性氧化物的理由是 A、硅是非金属单质 B、二氧化硅对应的水化物是可溶性酸C、二氧化硅与强碱反应生产盐和水 D、二氧化硅不能与酸反应4、二氧化碳通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是 A、氯化钙溶液 B、石灰水 C、饱和碳酸钠溶液 D、硅酸钠溶液合作探究课题一：碳和硅属于同一主族元素，同一主族元素的化学性质具有相似性。根据CO2的性质总结SiO2的性质具有哪些异同点。二氧化碳二氧化硅物理性质化学性质与水与酸除 外不反应与NaOH溶液与CaO课题二为确认盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱，某学生设计来如下图所示的装置，一次实验即可达到目的（不必选择其他的酸性物质）。请据此回答：A B C（1）、锥形瓶A中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂为 ，装置A中发生的化学反应方程式为 （2）、装置B应盛的试剂是 ，其作用是 （3）、装置C所盛的试剂是 ，C中反应的离子方程式是 【学习反思】总结知识要点，画出知识树，构成知识体系；反思自己在课堂上的表现，明确改进措施。【当堂检测】1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2构成地壳基本骨架的非金属元素的是 （ ）AAl BO C Si DC3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4NaOH、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5二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与其反应，但有一种酸能够和二氧化硅发生反应，这种酸是 （ ）A浓盐酸 B硫酸 C硝酸 D氢氟酸6下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是 （ ）A碳酸钠 B硅酸钠 C二氧化硅 D氢氧化铝巩固提升1、下列说法正确的是 A、硅的氧化物及硅酸盐是构成地壳的主要物质，硅是地壳中含量最多的非金属元素B、硅和碳都不是活泼非金属，在自然界大多以游离态形式存在C、硅是一种亲氧元素，因此硅在自然界中都以氧化物的形式存在D、硅是构成岩石及矿物的基本元素2、下列关于二氧化硅的说法错误的是 A、同二氧化碳一样，二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的B、通常状况下，二氧化碳为气态，二氧化硅为固体C、在二氧化硅晶体中，每个硅原子与四个氧原子结合形成四面体D、SiO2仅用来表示二氧化硅的形成，其基本结构单元为正四面体，不仅存在于二氧化硅晶体中，而且存在于所以硅酸盐矿石中3、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 + CO2B、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- + H2OD、将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中 CO2+Ca2+ +2OH- = CaCO3 + H2O4、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，并使固体完全溶解。 5、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（CaCO3） （2）、SiO2（Si） （3）、NaCl（SiO2） 学 案 装 订 线 高一化学导学案第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角硅（第二课时）【使用说明与学法指导】1、 请同学们认真阅读课本内容，划出重要知识，规范完成学案预习自学内容并熟记基础知识，用红色笔做好疑难标记。2、 在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容；小组长负责，拿出讨论结果，准备展示、点评。3、 及时整理展示、点评结果，规范完成学案当堂巩固练习，改正完善并落实好学案所有内容。4、 把学案中自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律，及时整理在典型题本上，多复习记忆。【学习目标】1、 了解硅酸盐的重要用途及组成；了解硅的物理性质和重要用途；掌握硅酸钠的化学性质。2、 通过硅和碳的比较，培养归纳能力和比较能力。3、 从硅及其用途的学习中感受自然的美丽，积极参与小组讨论、交流，培养仔细观察、认真实验、思考的探究精神。【重点难点】重点：硅酸盐的重要用途和组成，硅的物理性质和重要用途，硅酸钠的化学性质。难点：硅酸盐的重要用途及组成，硅的物理性质和重要用途。自主学习【问题导学】1、 为什么实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞？2、 用碳酸盐与盐酸反应可以制得CO2，推测如何制备硅酸？3、 你知道哪些化学物质可做耐火材料？写出它们的名称和化学式。4、基础知识梳理、硅酸盐的含义硅酸盐是由 组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 溶于水，化学性质 。、硅酸盐组成的表示形式通常用 和 的形式表示其组成。硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 、Na2SiO3的物理性质： 晶体，熔点 ， 溶于水，其水溶俗称 ，呈 性。 、三种常见硅酸盐制品硅酸盐产品原料设备陶瓷玻璃水泥 、特殊功能的含硅物质（1）、 （俗称金刚砂）具有金刚石的结构，硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料。（2）、 具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯。（3）、硅橡胶既耐 又耐 ，用作制造火箭、导弹、飞机零件。（4）、人工制造的分子筛（一种硅酸盐），主要用作 和 。、晶体硅是具有 光泽的 固体，熔点 ，硬度 ，有 性，由于晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的 材料。合作探究课题一:晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，从20世纪中叶开始，硅成了信息技术中关键材料，工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制得含有少量杂质的粗硅，同时生产一氧化碳气体。碳化硅（SiC，俗称金刚砂）具有金刚石结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料，工业上使焦炭与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅，同时生成一氧化碳气体。回答下列问题：（1）、写出制取粗硅的化学反应方程式： 在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 （2）、写出制取碳化硅的化学反应方程式： 在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 （3）、在制取粗硅后，制取纯硅一般要分两步进行，首先使Si和Cl2反应，生成的SiCl4除杂后用H2还原得纯硅。写出制取纯硅的化学反应方程式并用标出电子转移情况。课题二：（1）、生产玻璃时，将原理粉碎，按适当的比例混合后，在玻璃窑中加强热，原料熔融后发生了较复杂的物理变化和化学变化制得。已知玻璃的主要成分是Na2SiO4和CaSiO4。讨论制玻璃的主要反应原理。（2）、用纯净的石英砂与烧碱反应可以制得水玻璃；将纯碱和二氧化硅共熔，也可以制得水玻璃。试写出反应的化学方程式。【学习反思】总结知识要点，画出知识树，构成知识体系；反思自己在课堂上的表现，明确改进措施。【当堂检测】1、下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是 （ ）A碳酸钠 B硅酸钠 C二氧化硅 D氢氧化铝2、钢筋混凝土强度大，常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，下面是钢筋混凝土的主要成分的是 （ ）A水泥、沙子和钢筋 B水泥、沙子、碎石和钢筋 C水泥、碎石和钢筋 D水泥、沙子和碎石3、下列不是水玻璃用途的是 （ ）A肥皂填料 B木材防火剂C纸板黏胶剂D建筑装饰材料6、下列离子方程式，正确的是 （ ）A澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH- +CO2 =CaCO3+H2OB碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32- +SiO2=SiO32- +CO2C二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH- = SiO32-+H2OD硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3 +2OH- = SiO32-+2H2O7、物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图，试推断：A_；B_；C_；D_；E_。巩固提升1、硅酸铜钡是当今用最新科技合成的一种物质，然而现在发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料是硅酸铜钡。下列关于硅酸铜钡的说法错误的是 。A、具有一定的抗腐蚀性 B、难溶于水C、属于硅酸盐 D、属于氧化物2、我国成功地发射来“嫦娥一号”探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含有铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石、斜长石和橄榄石等，下列说法或分析不正确的是 A、辉石、斜长石和橄榄石均属于硅酸盐矿石B、斜长石的氧化物形式可表示为C、月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱D、铁橄榄石中铁为正二价3、下面有关硅的叙述，正确的是 A、光导纤维是以硅为原料制成的B、硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C、硅的化学性质不活泼，在自然界中常以游离态存在D、硅在电子工业中是最重要的半导体材料4、制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常通过以下反应实现： Si(s) + 3HCl (g) SiHCl3 (g) + H2 (g) ；SiHCl3 (g) + H2 (g) Si(s) + 3HCl (g)。以下对这两个反应的叙述中，错误的是 A、两个反应都是置换反应B、反应不是置换反应C、反应中转移来两个电子D、两个反应都是氧化还原反应5、美国“9.11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难石棉污染，吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可以表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2，x、y值分别为 。A、8、3 B、5、8 C、3、8 D、5、56、证明生石灰中既混有石英又混有石灰石的正确方法是 。A、加入过量 ，观察是否有气泡冒出B、加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C、加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D、先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若