高中化学 硅及其化合物学案 新人教版必修.doc

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1、第四章非金属及其化合物第1节无机非金属材料的主角——硅课题1硅及其化合物【学习目标】1．认识硅的性质，了解硅的用途。2．通过对比分析，理解二氧化硅的性质，了解二氧化硅的特性和用途。3．认识硅酸的性质，了解硅胶的用途。【活动过程】活动一：认识硅的性质，了解硅的应用1．写出碳和硅的原子结构示意图，指出两者的区别联系以及两种元素在自然界的存在。2．单质硅有晶体和无定形两种，且已知晶体硅结构和金刚石类似。请你根据金刚石的性质，预测晶体硅的物理性质和化学性质3．根据硅在元素周期表中的位置，解释硅成为信息技术关键材料的原因。4．交流讨论并归纳硅的

2、应用，说说为什么可以称硅为无机非金属材料的主角。活动二：理解二氧化硅的性质，了解二氧化硅、碳化硅的用途1．研究二氧化硅的晶体结构，理解其化学式。观察下列二氧化硅晶体的有关结构，回答有关问题：二氧化硅中的[SiO4]四面体结构二氧化硅和金刚石的结构⑴1个硅原子与几个氧原子直接相连？⑵1个氧原子与几个硅原子直接相连？⑶从组成物质的粒子看，如何描述二氧化硅晶体和干冰晶体的组成？2．查阅资料，小组交流讨论自然界中含二氧化硅的物质有哪些？它们的物理性质如何？3．右图是实验室在特定条件下使用的石英坩埚。你认为石英坩埚有什么特点？4．探究二氧化硅的

3、化学性质。根据下列事实，用化学方程式描述二氧化硅的化学性质。⑴实验室中盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶，常用橡皮塞而不能用玻璃塞？⑵玻璃雕刻时，通常先用石蜡把不需要雕刻部分的玻璃覆盖，然后在无石蜡的地方涂氢氟酸，片刻后玻璃被蚀刻，同时有水和一种由两种元素组成的气体生成。⑶将SiO2与CO2对比，归纳二氧化硅的主要化学性质。5．半导体工业中有一句话：“从沙滩到用户”。只有高纯硅（杂质少于百万分之一）才具有良好的半导体性能，被广泛用于半导体材料。⑴请写出工业上制取高纯硅的各步反应方程式：①在电炉里以C还原SiO2制得粗硅；②将氯气与粗硅中的

4、硅反应制得硅的氯化物SiCl4；③用氢气还原SiCl4制得高纯硅。⑵你是如何理解“从沙滩到用户”这句话的？⑶实验室要制取7g晶体硅，至少需要标准状况下多少体积的氢气？6．分析与金刚石的联系，猜想SiC晶体中两种原子的排列方式，举例说明SiC的性质、用途。活动三：探究硅酸的制取方法1．举例说明含氧酸的常见制取方法。2．已知硅酸（以H2SiO3表示）是一种弱酸，请设计方案制取硅酸，要求反应完全时，即停止加入试剂。实验用品：饱和Na2SiO3溶液、6mol/L盐酸溶液、酚酞溶液、试管、胶头滴管等。实验操作实验现象离子方程式3．硅酸凝胶经干燥

5、脱水后得到硅胶，硅胶可用做干燥剂，为什么？【课堂反馈】1．下列物质的晶体，不存在分子的是A．二氧化硅B．二氧化碳C．二氧化硫D．二硫化碳2．可以直接用作半导体材料（如大规模集成电路）的是A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐3．下列物质不与水反应的是A．SiO2B．CO2C．CaOD．Fe2O34．玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃或雕花玻璃的物质是A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸5．将固态的NaOH加热至熔融状态，可选用的器皿是A．铁坩埚B．石英坩埚C．铝坩埚D．蒸发皿6．用一种试剂证明生石灰中含有

6、石灰石和石英，下列试剂适宜的是A．NaOH溶液B．盐酸C．氢氟酸D．氯化钠溶液7．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．SiO2→CaSiO3D．Na2SiO3→SiO28．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐溶液中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀9．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如

7、硅作为一种普遍使用的新能源被开发利用，关于其有利因素的下列叙述中，你认为是错误的是A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量的硅单质C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D．硅作为能源，可以“再生”10．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：⑴计算机芯片的主要成分是；⑵光导纤维的主要成分是；⑶目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是；⑷用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物。11．物质

8、A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得到化合物D；将D加热又重新得到化合物A。⑴A、B、C、D的化学式是：A，B，C，D．⑵写出足量C通入B溶液