2019-2020年高中化学 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、2019-2020年高中化学4.1.1无机非金属材料的主角—硅学案新人教版必修1一、学习目标1．知识与技能：使学生掌握硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质并了解其用途；2．过程与方法：引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生对新旧知识对比分析、归纳总结的学习方法；3．情感态度与价值观：使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣，认识“科学技术是第一生产力”，增强社会责任感。二、学习重难点二氧化硅和硅酸的性质三、学习过程联系：电脑的芯片、光导纤维等高科枝产品，水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例问题

2、1：碳和硅在自然界中的存在形式原子结构示意图原子结构的特点在自然界中的存在碳硅小结（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。（2）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。一、二氧化硅（SiO2）问题2：阅读课本P74-75页试画出由天然二氧化硅也称为硅石开始分类的树状分布图。（一）二氧化硅性质1、思考与交流：根据你的生活经验请分析以下问题：二氧化硅具有哪些物理性质？物理性质：这些性质是由决定的2、课后阅读及填空：请通过科学视野部分内容分析一下二氧化硅的结构有什么特点？二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合个O原子，在中心,在四个顶角.

3、同时每1个O原子与个Si原子相结合。二氧化硅晶体是以硅原子与氧原子个数比为组成的结构的晶体,因此通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.（二）SiO2的化学性质问题3：为什么在实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（Na2SiO3有粘性）。因为SiO2易与强碱溶液反应，生成硅酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开启。二氧化硅也是一种酸性氧化物问题4：二氧化碳具有哪些重要的性质呢？由CO2的性质推测SiO2可能具有哪些重要的性质？二氧化碳二氧化硅存在物理性质化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应弱氧化性特性小结：SiO2

4、是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。（只是可能性）阅读教材P76有关内容，思考并讨论：SiO2实际具有的性质与上述推导一致吗？有没有不同的表现？请举例说明与上述推断不完全相同。不同表现是：SiO2是一种难熔固体，不溶于水。正是因为SiO2不溶于水，所以不能直接与水反应生成硅酸，但常温下除能与氢氧化钠溶液反应外，还能与氢氟酸反应生成SiF4气体和水。比较性质异同归纳：SiO2性质主要表现在：它是一坚硬、难熔的固体，不溶于水，化学性质非常稳定。SiO2的这些性质是由其立体网状结构决定的。练习：完成下列反应的化学方程式：SiO2+NaOH—SiO2

5、+CaO—SiO2+HF—考考你：实验室现提供下列试剂瓶,①细口磨口塞玻璃瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么?a.二氧化硅_______b.氢氧化钠溶液____c.硝酸银晶体___d.氢氟酸___e.浓硫酸__问题与探究：①、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？。②、有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。你同意这种看法吗？不同意这种看法。思考与探究：如何以SiO2为原料制备硅酸？写出化学方程式。实验4—1：向约1ml的饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸现象结论化学方程式

6、思考：从上述实验可知硅酸的哪些性质？思考讨论下列问题：（1）硅酸与盐酸比较，谁的酸性强？你是根据什么现象判断出来的？提示：酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出更弱的酸。（2）硅酸与碳酸比较又会怎样呢？设计一个简单实验来证明。实验实验步骤现象结构化学方程式实验：往一定量的饱和硅酸钠溶液中通入足量的CO2，观察现象。结合实验4—1，阅读教材P76最后一自然段，归纳总结硅胶的制备方法及其重要应用。制备方法：加适量盐酸或通入足量CO2干燥脱水硅酸钠溶液硅酸溶胶硅胶用途：常用作干燥剂、催化剂的载体。碳酸硅酸物理性质化学性质用途总结：练习：1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）A.溶解性：CO2

7、H2CO3C.熔点：SiO2>CO2（干冰）D.硬度：SiO2