《无机非金属材料的主角

1、无机非金属材料的主角一硅学案第一课时【学习目标】1、了解硅在自然界中含量、存在、用途2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质【自主学习】硅在地壳中含量26.3%,仅次于 。以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量 90%以上。在无机非金属材料中，硅元素一直扮演着主角，元素周 期表中它位于碳的下方。原子结构示意图：Si对比 CSi在元素周期表中位于 ，最外层有个电子，主要形成 价的化合物。一、二氧化硅（SiO2）和硅酸（一）二氧化硅（SiO2）1、存在：硅是是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在。天然存在的二氧化硅称为 _ ,包括 和 两大类。石英

2、是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是，具有彩色环带状或层状的是_。2、 物理性质：熔沸点 _、硬度溶于水。洁净的 SiO2无色透光性好。3、 化学性质：化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2 + 4HF =高温SiO2+CaOSiO2 + 2NaOH =因此，不能用 瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用 塞。（二）硅酸（H2SiO3）1、性质：酸性很 u于碳酸）溶解度很它不能使紫色石蕊试液变红色。硅酸不稳定：H2SiO3A 硅酸能与碱反应：H2SiO3+2NaOH= 硅酸在水中易聚合形成胶体。浓度小时一一硅

3、酸溶胶，浓度大时形成软而透明的、胶冻状的 。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“” 多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的_剂，也可以用作催化剂的 。2、制备：由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。Na2SiO3 + 2HC1 =【合作探究】1下列物质中能与SiO2起化学反应的是浓H2SO4 H2O 盐酸A. B.C.2下列除去杂质可用加热法的是()A. 除去Na2CO3固体中的NaHCO3C.除去SiO2固体中的Na2SiO33. 下列离子方程式，书写不正确的是(A. 大理石与盐酸反应：B. 水玻璃中加入稀() HF KOH

4、溶液 氧化钙D.B. 除去 MnO2固体中的 KMnO4D.除去SiO2固体中的 CaCO3）CaCO3+2H+=Ca2+CO2 f +H2OC. 硅酸酐与苛性钠溶液反应：D. 澄清石灰水中通入过量4. 下列溶液中，H2SO4 : Na2SiO3+2H+=H2SiO3 J +2Na+SiO2+2OH-=SiO32 +H2OCO2 的总反应：CO2+OH-=HCO3能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是（）A.浓 H2SO4B.水玻璃C.氢氟酸D.苛性钾溶液SiO2与CO2的比较CO2SiO2与碱性氧化物反应与碱液反应与盐反应与碳反应与H2O作用与酸反应【课堂检测】SiO2+3C=SiC+2CO该反应

5、中氧5工业上用碳还原 SiO2制取单质硅时会发生如下副反应:化剂与还原剂的质量比为A. 36 : 60B.60 : 36C.1 : 2D.1 : 36. 下列说法正确的是()A. SiO2是硅酸的酸酐，SiO2溶于水显酸性，将 SiO2固体溶于水即得硅酸胶体B. .碳酸的酸性弱于硅酸的酸性，CO2通入Na2SiO3溶液中可得硅酸C. 已知高温下CaCO3+SiO2咼温CaSiO3+CO2 f,故硅酸的酸性比碳酸强D. CO2是碳酸的酸酐，将 CO2气体溶于水即是碳酸溶液7. 除去下列粉末中的杂质(括号内为杂质)。填上选用的试剂和操作方法：试剂：A盐酸 B.烧碱溶液C.氧气 D.水 E.CO2F

6、.不用任何试剂操作：加热燃烧加热熔化高温灼烧过滤干馏结晶粉末试剂操作SiO2(CaO)SiO2(Si)NaCl(H2SiO3)SiO2(H2SiO3)8. A是一种天然透明晶体， B是一种常见的额无色无味的气体，可使澄清石灰水变浑浊。A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C, A和烧碱溶液反应生成 D的水溶液。当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶体沉淀 E, E加热后重新生成 A。(1) 写出化学式 A、B、C、D、E(2) 写出有关反应的化学方程式。第二课时【学习目标】1、了解硅酸盐的重要用途及组成。2、了解硅的基本性质、重要用途，了解硅单质的物理性质。3、掌握硅酸钠的化学性质。【

7、自主学习】、硅酸盐1、 硅酸盐是由 的总称，在自然界分布极广。 它是一大类结构复杂的固态 物质，大多不溶于水（Na2SiO3、K2SiO3除外），化学性质很稳定。2、 最简单的硅酸盐是 :溶于水，其水溶液称作 或泡花碱，是制备和木材 _剂的原料，也可作肥皂填料和黏胶剂。3、硅酸盐组成的表示：硅酸钠Na2SiO3可表示为： 石棉CaMg3Si4O12可表示为： 长石KAlSi3O8可表示为：普通玻璃的大致组成：CaNa2Si6O14可表示为： 水泥的主要成分：3CaO SiO2、2 CaO SiO2、3CaO A12O3黏土的主要成份 A12（Si2O5）（OH）4 可表示为： 4、常用硅酸盐工

8、业产品：玻璃、陶瓷、水泥等，它们是使用量最大的无机非金属材料。传统的硅酸盐陶瓷都是以 为原料，经过 而成的。近年来，具有特殊功能的陶瓷材料发展迅速，如高温结构的陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。普通玻璃是以、和 为原料，经、 ，在 _中熔融制得的。水泥是以 和为主要原料，经、混合后在 中煅烧，再加入适量 研成细粉就得到普通水泥。5、 其他具有特殊功能的含硅物质：硅与碳的化合物碳化硅（SiC，俗称 ），具有金刚石结构，硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料；含硅4%的硅钢具有很高的 _性，主要用作 ;人工合成的 是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶；人工制造的分子筛（一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐）

9、，主要用作剂和剂等等。三、硅单质1、 物理性质：硅与碳相似，有和 两种。晶体硅结构类似于 ，它是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高 （1410C ），硬度大，有脆性，是良好的半导体。2、 化学性质：常温下化学性质不活泼。常温可与F2、HF、NaOH反应，加热条件下可与O2、C12等物质反应Si + 2NaOH + H2O =Si+ 2F2 =Si+ 4HF =Si+ 02=ASi+ 2CI2=3、制备： 粗硅制取：SiO2+2Cl2CO f +Si（副反应：SiO2+3C二_-SiC+2C0 f ）A（2）粗硅提纯：Si+ 2CI2 SiCI44、应用：用途广泛，常用作半导体、晶体管及芯片、光电

10、池等材料【合作探究】1下列变化需加入氧化剂才能实现的是（）D.SiCI4 t SiA.Si02 tSiO32 B.Si宀 SiO32 C.Si02 宀 Si2下列反应中，硅元素被氧化的反应是（）A.Si+O2=SiO2B.SiO2+CaO=CaSiO3C.SiO2+2C=Si+2CO fD.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【课堂检测】1下列能用于鉴别 Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4三种溶液的一种试剂是 （）A.CaCI2溶液B.Ba（OH）2溶液 C.NaOH溶液D.稀盐酸2硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。下列关于水玻璃的说法正确的是（）A. 水玻璃是一种纯净物B. 水玻璃可作木材防火剂C. 水玻璃跟盐酸反应所得的白色胶状沉淀是二氧化硅D. 滴有酚酞试液的水玻璃呈红色，说明水玻璃与食盐水一样呈中性3久置在空气里不易变质的物质是（）A.纯碱B.烧碱C.水玻璃D.金属钠,z=4水泥的成分主要有 Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3AI2Oz，贝U x= , y= 分别用氧化物表示其组成 、。5下列关于硅的说法不正确的是（）A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B. 硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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.