精选高中化学411学案设计精选文档.docx
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精选高中化学411学案设计精选文档
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1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标
1.了解硅在自然界中的含量及存在形式。
2.通过对二氧化碳与二氧化硅的比较学习,掌握二氧化硅的性质。
（学习重点）
3.掌握硅酸的性质及制法。
（学习重点）
学习过程
[课前活动]
1.从物质存在和组成多样性的角度看,元素是无机非金属材料的主角,是地壳的基本骨干元素,该元素的主要存在形式是,如石英、水晶和沙子的主要成分都是;硅在地壳中的含量居第位,仅次于。
2.碳和硅的原子结构示意图分别是、。
碳在自然界中的存在形式有,而硅在自然界中主要以和的形式存在,原因是硅是一种元素。
一、二氧化硅
1.二氧化硅的结构
Si与O按的比例组成的状原子晶体。
2.二氧化硅在自然界中常见的形式
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的,其存在形式有和两大类,统称。
结晶形态
3.物理性质:
SiO2溶于水,熔点,硬度。
4.化学性质
（1）与氢氟酸反应方程式:
所以氢氟酸能否用玻璃试剂瓶盛装?
（2）具有性氧化物的通性:
①与生石灰反应的化学方程式:
。
②与烧碱溶液反应的化学方程式:
。
盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞原因:
。
5.二氧化碳与二氧化硅性质比较
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
6.用途
二、硅酸
1.硅酸的性质:
硅酸在水中的溶解度,酸性H2CO3。
2.硅酸的制备:
实验步骤
实验现象
结论和解释
在试管中加入3~5mL饱和Na2SiO3溶液,滴入2~3滴酚酞溶液
溶液颜色由无色变成色
Na2SiO3溶液呈性
再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液颜色变浅并接近消失时停止
溶液颜色由色逐渐变色,最后出现
化学方程式:
酸性强弱:
盐酸硅酸
硅酸的制备原理:
强酸制弱酸。
3.用途:
“硅胶”干燥剂,催化剂载体等。
随堂检测
1.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.当加热到一定程度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应
2.与普通玻璃相比具有相同组成的是（）
A.钢化玻璃B.光学仪器玻璃
C.石英玻璃D.有色玻璃
3.熔融烧碱应选用的器皿是（）
A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚
C.生铁坩埚D.陶瓷坩埚
4.下列说法中不正确的是（）
A.因为SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸或者说SiO2不是H2SiO3对应的酸酐
B.CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
D.氢氟酸能够雕刻玻璃
5.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+CO2↑
B.水玻璃中加入硫酸Na2SiO3+2H+
H2SiO3（胶体）+2Na+
C.二氧化硅与苛性钠反应SiO2+2OH-
Si+H2O
D.将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中CO2+Ca2++2OH-
CaCO3↓+H2O
6.有一粗硅,含铁和硅两种杂质,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是（）
A.物质的量之比为1∶1B.物质的量之比为2∶1
C.质量比为4∶1D.质量比为2∶1
7.在实验室里熔化NaOH固体,不能选用的坩埚是（）
A.铁坩埚B.瓷坩埚C.铝坩埚D.石墨坩埚
8.下列物质:
①氢氟酸;②浓硫酸;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓硝酸,其中在一定条件下能与SiO2反应的有（）
A.①②⑥B.全部C.②③⑥D.①③④⑤
9.由石英制取硅胶,经历以下三步,试写出前两步反应的化学方程式:
（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,得到硅胶。
10.利用“强酸制弱酸”的规律,尝试设计一个实验方案,来证实酸性:
盐酸>碳酸>硅酸。
（1）实验中必须用到的药品有。
（2）必须用到的仪器有:
。
（3）绘出实验装置图。
参考答案
学习过程
[课前活动]
1.硅 化合态 SiO2 二 氧
2.+6+14 游离态和化合态 氧化物 硅酸盐 亲氧
一、1.1∶2 立体网
2.12% 结晶形 无定形 硅石
3.难 高 大
4.
（1）SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O 不能
（2）酸 ①SiO2+CaO
CaSiO3 ②SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2OSiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3有黏性,使玻璃塞打不开
5.
物质
二氧化硅（SiO2）
二氧化碳（CO2）
与水反应
难溶于水,不与水反应
CO2+H2O
H2CO3
与酸反应
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O
不反应
与碱反应
SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH
Na2CO3+H2O
与碱性氧化物反应
SiO2+CaO
CaSiO3
CO2+CaO
CaCO3
与碳反应
SiO2+2C
Si+2CO↑
CO2+C
2CO
6.制造光导纤维、石英玻璃、石英钟、水晶工艺品、玻璃、建筑材料等
二、1.很小 弱于
2.红 碱 红 无 胶状沉淀 Na2SiO3+2HCl
H2SiO3（胶体）+2NaCl 大于
随堂检测
1.解析:
硅是非金属元素,许多化学性质和碳相似,化学性质不活泼。
常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气反应。
答案:
C
2.解析:
钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却,就好像钢淬火一样,所以叫作钢化玻璃,它和普通玻璃成分相同;光学仪器玻璃是制玻璃的原料中,多加了氧化铅;有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物,使之均匀地分散在玻璃态的物质中,比如加入Co2O3制得蓝色钴玻璃;石英玻璃的主要成分是二氧化硅。
答案:
A
3.解析:
实验中选用器皿,既要考虑器皿材料的熔点,又要考虑材料与所盛物质之间能否反应。
石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高温下,烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀:
SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O,铁在高温下不与NaOH反应。
答案:
C
4.解析:
SiO2中Si呈+4价,H2SiO3中Si为+4价,且H2SiO3
SiO2+H2O,故A项错误;B项发生的反应:
Na2SiO3+CO2+H2O
H2SiO3（胶体）+Na2CO3;D项发生的反应:
4HF+SiO2
SiF4↑+2H2O。
答案:
A
5.B
6.解析:
粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应Fe+2HCl
FeCl2+H2↑;粗硅与碱反应是硅与碱反应Si+2NaOH+H2O
Na2SiO3+2H2↑,因放出等量氢气,则铁与硅的物质的量之比为2∶1,质量比为4∶1。
答案:
BC
7.BC8.D
9.
（1）SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O
（2）Na2SiO3+2HCl
H2SiO3（胶体）+2NaCl
10.
（1）盐酸、碳酸钠溶液、硅酸钠溶液
（2）分液漏斗、广口瓶、双孔塞、导管
（3）略
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亲爱的朋友：
人生当自勉，学习需坚持。
从这一刻开始，我依旧是我，只是心境再不同。
不论今后的路如何，我都会在心底默默鼓励自己，坚持不懈，等待那一场破茧的美丽。
祝你成功!
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