【s】4[1]1《无机非金属材料的主角——硅》学案(新人教版必修1)

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1、第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角一硅教学重点：SiO2的性质教学难点：SiO］的结构、硅酸盐的组成知识梳理在地売里，硅的含量在所有元素小居第次于氧全部以态存在。硅元索位于元素周期表中的第周期，族：—英原子结构示意图：O一、二氧化硅及硅酸1、二氧化硅(1)物理性质:二氧化硅广泛存在于自然界中，沙了、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔点、硕度O水晶、石英是二氧化硅晶体。(2)结构:二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体屮硅原子和氧原于的个数比为,SiO?晶体的平面结构图：—si.o—sl.o—sil

2、II-Si-O-Si-00-Si-O-Si—00-§i・0・§i—(3)二氧化硅出化学性质①酸性氧化物的性质:SiO?是酸性氧化物，是的酸时，于水。常温下SiO?与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2Si03),反应的化学方程式为：□高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应住成硅酸盐，反应的化学方程式为：②常温下，Si(h能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为:③二氧化硅的弱氧化性:SiO?高温卞与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：⑷二氧化硅的用途：①S0是制造光导纤维的主要原料。②SiO?常被用

3、來制造石英表屮的压电材料⑶Si02用于制造各种玻璃制品。思考：(1)实验室为什么不用带玻璃寒的试剂瓶盛放NaOH溶液？应用什么样的寒子？(2)SiO2不溶于水,如何由Si02制取HiSiOa?2、硅酸(1)硅酸(H2Si0a)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性o(2)硅酸钠(asioj:NaoSiO：,的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往Na2SiO：5溶液小通人co?,能制得硅酸，反应的化学方程式：o二、硅酸盐1、硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，人都难溶于水，(1)硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属

4、氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式为：；钠长石：(NMlSiQO改写为氧化物形式为o(2)玻璃①生产原料：o②牛产设备：o③生产过程：把原料粉碎并按适当比例混合示，放人玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到普通玻璃。主要的化学反应有：o④主耍成分：普通玻璃是Na2Si0s.CaSiCh和SiO?在一起的混合物。⑤重耍性质：玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。⑥玻璃的种类：铅玻璃(用于制光学仪器)；有色玻璃［蓝色钻玻璃(C02O2)、红色玻璃(Cu2O)；

5、钢化玻璃(用于汽年年窗):(3)水泥：水泥是重要的建筑材料，其主婆成分是,水泥具有性。(4)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，①高温结构陶瓷，如氮化硅(SiN)陶瓷，碳化硅(SiC)陶瓷等。②生物陶瓷：如氧化铝陶瓷(Al203),氧化铅陶瓷(Zr02)等；③压电陶瓷：以钛酸领(BaTiOs)和钛酸铅(PbTi0.3)为主要成分。三、硅单质1.硅的物理性质单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是色、有光泽、脆而硬的固体,是良好的材料。2.硅的化学性质⑴常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(IIF)、强碱(NaOlI)发牛反应。①

6、硅和氟气反应生成四氟化硅气体，化学方程式为：。②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，放岀学方程式为：③硅与NaOlI溶液作用牛成硅酸钠，反应的化学方程式为：o(2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发牛反应。①硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅程式为：o②硅和C1?在加热条件下反应牛成四氯的化学方程式为：。1.硅的制取：自然界屮没有游离态的硅，常见的化合态的硅有—和—等。工业上,用焦炭在电炉屮还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式：c在该反应中，氧化荆是,还原剂o2.硅主耍的用途：硅对以用来制造、、、等。四、小结：比较Si0

7、2、CO2在物理化学性质上异同。二氧化碳二氧化硅状态溶解性与NaOH反应与酸反应(HF)CO?通入水玻璃SiO?与NMOb高温下反应疑难点拨一、硅及其化合物的有哪些特性？1.Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si：SiO2+2C=Si+2COt2.非金属与碱反应一般无氢气放出，但Si可以：Si+2M0I田⑷二N&SiO3+21l2t3•非金属单质一般不与无氧酸反应,但Si可以与HF作用:Si+4HF=SiF4+2H214.非金属单质一般为非导体，但Si可以作为半导体。5.SiO2是硅酸的酸酊，但不溶于水，不能直接与水作用

8、牛成硅酸。6.非金属的氧化物的熔点一般较低，但二氧化硅的熔点很高，原因是它为原子晶体。7.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2nJ'以与HF酸作用：SiO2+4HF=SiF4f+2比08.硅酸不溶于水。二、为什么玻璃没有固定的熔点？有规则空间排列的晶体是有固定熔