2018_2019学年高中化学专题4.1.2硅酸盐和硅单质教学案新人教版必修1.doc

1、14-1-2 硅酸盐和硅单质教学目标1掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。2、创设情境，进入探索状态。讨论学习，加深对知识的理解和掌握教学重点：硅酸盐的表示、硅的性质教学难点：硅酸盐的表示和硅的性质教学过程思考CO 2与 CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处投影回顾CO2 SiO2物理性质无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有和碱性氧化物CO2+CaO=CaCO3 SiO2 +CO2 = = = = = = =高 温 Ca

2、SiO3 和碱 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 和酸 SiO2+4HF=SiF4+2H 2O 化学性质和水 CO2+H2O=H2CO3 回顾上节课我们提到，用可溶性硅酸盐 Na2SiO3来制备 H2SiO3 。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量的 5%。板书二、硅酸盐 (silicate)1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。讲解硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，下面我们主要研究一下硅酸钠的性质2板书2

3、、硅酸钠(1) 物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱投影实验P77 实验 4-2、放入蒸馏水 放入 Na2SiO3饱和溶液现象 当水分蒸发后燃烧 当水分蒸发后不易燃烧结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火板书(2) 化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强讲解硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成板书3、表示方法：原则：金属氧化物（较活泼-较不活泼 ）方法： 找组成元素 写成氧化物的形式 1 2原子个数比不变 检查有无遗漏 3 4投影例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：硅酸钠（Na 2SiO3） 镁橄榄

4、石（Mg 2SiO4） 高岭土 Al 2(Si2O5)(OH)4 讲解硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材 P77 上的科学视野。投影传统硅酸盐材料：(1) 陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具(2) 玻璃：(3) 水泥：以黏土和石灰石为主要原料具有特殊功能的含硅物质：(1) 碳化硅（金刚砂）(2) 硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯(3) 硅橡胶(4) 分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐(5) 生物陶瓷：人造骨3过渡虽然

5、硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚-18 世纪上半叶才制备出来。硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有 Si及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对 Si 的性质的认识息息相关，本节我们就来学习 Si 及其化合物的有关知识。板书三、硅( silicon) 单质1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体投影展示晶体 Si 和晶体 Si 的结构模型板书2、晶体结构：正四面体形讲解晶体 Si 的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。板书3、物理性质：灰黑色具有

6、金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。讲解因为 Si 在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金属相似。硅的化学性质不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除 F2、HF 和 NaOH 外，Si 不跟其他物质起反应。板书4、化学性质(1) 常温下的反应：Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H 2 Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2讲解在高温下， Si 能与 O2 等非金属单质发生反应板书(2) 高温下的反应：Si+O2 SiO2 = = = = = = =高 温 Si+2Cl2 SiCl4= =

7、 = = = = =高 温 讲解硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现，促进了信息技术革命。请大家阅读教材 P79-80 上的内容，了解一下硅的用途。投影小结 信息技术的关健材料，半导体、晶体管、芯片。4 半导体性能将太阳能转换为光能的重要材料光电池 硅合金板书5、硅的制备(1) 工业上制粗硅SiO2+2C Si+2CO= = = = = = =高 温 石英砂 焦炭 电炉中 粗硅(2) 由粗硅制纯硅 Si+2Cl2 SiCl4= = = = = = =高 温 SiCl4+2H2 Si+4HCl = =

8、 = = = = =高 温 总结本节课我们学习了硅酸盐的重要用途及性质，了解了硅酸钠的特性-耐火。知道了 Si 单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进一步理解了 Si 的性质。21 世纪人类所面临的重大问题之一是能源危机。而从书上我们了解到 Si 是具发展前景的新能源材料。同学们，随着人类对 Si 及其化合物的认识越来越深刻，随着科学技术的不断发展，我们有理由相信 Si 及其化合物对人类作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜!课堂练习1下列关于硅的说法不正确的是( C )A硅是非金属元素，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

9、质不活泼，常温下不与任何物质反应D加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应2下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( AD )A氧化物都能与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能跟氧气反应C氧化物溶于水都生成相应的酸D碳和硅两种元素都有同素异型体【板书设计】5二、硅酸盐 (silicate)1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。3、表示方法：原则：金属氧化物（较活泼-较不活泼 ）方法： 找组成元素 写成氧化物的形式 1 2原子个数比不变 检查有无遗漏 3 4三、硅( silicon) 单质1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体2、晶体结构：正四面体形3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。4、化学性质(1) 常温下的反应：Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H 2 Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2(2) 高温下的反应：Si+O2 SiO2 Si+2Cl2 SiCl4= = = = = = =高 温 = = = = = = =高 温 5、硅的制备(1) 工业上制粗硅SiO2 + 2C Si+2CO = = = = = = =高 温 石英砂 焦炭 电炉中 粗硅(2) 由粗硅制纯硅 Si+2Cl2 高 温 SiCl4 SiCl4+2H2 高 温 Si+4HCl