硅第四章 非金属及其化合物第一节第一课时Word下载.docx

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教学过程：

[导课]问题：

1、结合元素周期表回答：

非金属元素种类？

在周期表中的位置?

2、地壳中氧和硅的含量？

3、大气中氧和氮的含量？

4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些？

5、人体生理必须的食用盐是什么物质？

[学生阅读]P60前言回答以上问题。

[板书第四章非金属元素及其化合物

[引言]二氧化硅、粘土等物质在现代科技、工农业生产中发挥着很大的作用，今天我与同学们一起到硅“家里”作客，探讨一下其中的“秘密”。

[板书]第一节无机非金属材料的主角—硅

[设问]谁知道硅在地壳中的含量？

[回答]硅是自然界中分布很广的一种元素，它的含量仅次于氧居第二位，为26．3%。

［投影］图４—１硅的广泛存在

［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量９０％以上。

各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。

自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演者主角的角色。

［问题］碳和硅元素结构上又和不同？

推测硅单质的性质有哪些？

［学生阅读］Ｐ６２中间自然段。

［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。

原子最外层均有四个电子。

硅同

碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。

［导课］下面我们学习硅的两种重要化合物

［板书］一、二氧化硅和硅酸

［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。

［讲述］硅为亲氧元素，在地球上硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在；

而碳主要形成石灰岩和碳酸盐矿物，碳的氧化物二氧化碳通过光合作用进入以碳为骨架的有机世界。

［板书］１、二氧化硅（ＳｉＯ２）

［讲述］地球上天然二氧化硅成为硅石，约占地壳质量的２０％，存在形态有结晶性和无定性两种。

［投影］二氧化硅晶体模型：

［阅读］科学视野。

［讲解］将晶体硅结构中的每一个“硅-硅”共价键打开，并在其间夹入一个氧原子，就形成了二氧化硅的晶体。

这样，每个硅原子和四个氧原子以共价键结合，形成以该硅原子为中心的正四面体型结构，这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具有空间网状结构的原子晶体。

由于每个氧原子同时和两个硅原子成键，所以二氧化硅晶体中，硅氧原子数之比为1∶2，SiO2只表示一种比例关系，并不表示晶体中存在SiO2的小分子。

［展示］水晶与玛瑙示意图：

［讲述］水晶—石英中无色透明的晶体；

具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。

二氧化硅可用来做光导纤维。

［投影］

［讲述］石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；

水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。

［板书］（１）物理性质：

坚硬、难溶固体

（２）化学性质：

［投影展示］SiO2与CO2化学性质的比较

物质

二氧化硅（SiO2）

二氧化碳（CO2）

与水反应

与酸反应

与碱反应

与碱性氧化物反应

与碳反应

［学生交流］老师补充完善答案。

［讲解］从上表可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。

［强调］酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。

以上两点，属二氧化硅的特性。

由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：

［讲解并板书］不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应

1、酸性氧化物

高温

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

SiO2+CaO===CaSiO3

2、氧化性：

SiO2+2C===Si+2CO

3、特殊性：

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

［回答］因为SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。

［过渡］刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。

那么，硅酸是怎样的一种酸？

它怎样制得呢？

下面我们就来学习这个问题。

［板书］２.硅酸（H2SiO3）

［讲述］硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。

硅酸易形成胶体溶液，浓度较大时，则形成硅酸凝胶，再经脱水，形成硅酸干胶，称为“硅胶”。

硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体。

［板书］（１）不溶于水，酸性比碳酸弱。

［实验４—１］试管中加入３～５ｍｌＮａ２ＳｉＯ３饱和溶液，滴入２～３滴酚酞试液，再用教头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边震荡，至红色变浅并接近消失停止，记录现象。

现象

结论

化学方程式

［讲解并板书］（２）Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4↓+2NaCl

Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3

［讲解］生成的H4SiO4叫原硅酸，是一种白色胶状物质，不溶于水，在干燥的空气中易失水变成硅酸。

［板书］H4SiO4====H2SiO3+H2O

[投影练习]1.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

答案：

B

2.下列说法正确的是

A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在

B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸

C.二氧化硅溶于水显酸性

D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

[小结]略

[作业]P694

附板书计划：

第四章非金属元素及其化合物

一、二氧化硅和硅酸

１、二氧化硅（ＳｉＯ２）

（１）物理性质：

不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应

酸性氧化物—

氧化性—SiO2+2C===Si+2CO

特殊性—SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

２.硅酸（H2SiO3）

（１）不溶于水，酸性比碳酸弱。

（２）Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4↓+2NaCl

H4SiO4====H2SiO3+H2O