内容正文:
学案设计
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3~5 mL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∶1 B.物质的量之比为2∶1
C.质量比为4∶1 D.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.①②⑥ B.全部 C.②③⑥ D.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: