1、第四章 元素与材料世界 第一节 硅 无机非金属材料 课前预习案 预习目标:了解硅、二氧化硅的物理化学性质,粗硅的制法。 认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 预习学案: 一硅 1、 硅的存在:硅元素在自然界中全部以_态存在,在地壳中的含量仅次于 _,居第_位。其单质是现使用最广泛的_材料。 2、 单质硅的同素异形体包括_和_。其中晶体硅是_颜 色_光泽硬而脆的晶体。 3、 硅的化学性质:在常温下,硅的化学性质_.。 在加热条件下,硅能与某些非金属单质反应。例如硅在氧气中燃烧的反 应,用化学方程式表示为_. 4、硅的制备方法:_. 5、硅的用途:硅是常温下性质稳定的_材料,广泛应用
2、于计算机技术领域; 硅可用于制造_, _,_,_;硅合金用途也 很广,如硅 4%的钢可用于制造 _,硅 15%的钢可用于制造 _。 二、二氧化硅 1、主要成分是 SiO2 的物质有_、 _、 _、 _等。 2、SiO2 晶体的物理性质 :SiO2 是由_和_构成的,它的熔点_,硬度 _, _溶于水。 3、SiO2 晶体的化学性质 SiO2 是一种_氧化物,能与_溶液缓慢反应,如 SiO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程 式为_ 高温时能与_反应,如与 CaO 反应_ SiO2 还能与_酸反应,_,此反应常被用来_ _. 4、 SiO2 的用途:常被用来制造_和_. 工业 项目 玻璃 水泥 陶
3、瓷 原 料 主要成分 反应原理 三、传统硅酸盐工业 第四章 元素与材料世界 第一节 硅 无机非金属材料 课上重难点突破案 学习目标:掌握硅、二氧化硅的物理化学性质,粗硅的制法。 认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 重难点突破一-硅的性质 1、硅的存在:存在形态_,在地壳中的含量居第_位。其单质是 _材料。 2、 晶体硅是_颜色_光泽硬而脆的晶体。 3、硅的化学性质:在常温下,硅的化学性质_.。 但可与 F2 、 HF 、NaOH 溶液反应 1)Si 与 F2 反应 _ 2)Si 与 HF 反 _ 3)Si 与 NaOH 溶 _ 在加热条件下 4) Si 与 O2_ 5)Si 与
4、 Cl2_. 4、硅的制备方法:制粗硅 _ 粗硅提纯_ _ 5、硅的用途: _材料, 可用于制造_, _,_,_;硅合金可用于制造 _, _。 重难点突破二 -二氧化硅的性质 1、 SiO2 是 _、 _、 _、 _等的主 要成分。 2、 SiO2 是由_和_按_:_构成的,它的熔点_,硬度 _,既_熔又_溶于水。 3、SiO2 晶体的化学性质-_ _氧化物的性质: 1) 与 NaOH 溶液反应 _ 此反应的应用:_ 2)高温时 与 CaO 反应_ 特性:与_酸反应,_,此反应常被 用来_. 氧化性:与 C 的反应:_ 4.SiO2 的用途:常被用来制造_和_. 重难点突破三-硅酸和硅酸钠 主
5、要性质 1、硅酸:(H2SiO3)白色难溶于水的固体。 1)酸性:比 H2CO3 酸性_,因此向硅酸钠溶液中通入 CO2 气体时的现象是 _,反应方程式为_. 2)不稳定性:受热或在干燥空气中易分解:_. 2、硅酸钠:俗名_,其水溶液的俗名_ 性质:与强酸反应生成硅酸。 向硅酸钠溶液中滴加盐酸发生反应的化学方程式是_ _. 重难点突破四-传统硅酸盐工业 思考:1、哪些表现可以说明硅具有金属性? 2、SiO2 既能与 NaOH 溶液反应,又能与 HF 反应,能不能说明它是一 种两性氧化物? 当堂检测 1、下列关于碳和硅的叙述中,不正确的是( ) A4 价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B单质在加热时
6、都能与氧气反 应 C氧化物都能溶于水生成相应的酸 D碳和硅两种元素都有能导电 的单质 2、下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是( ) A硅酸钠溶液 B盐酸 C氢氟酸 D氢氧化钠溶液 3、下列物质不能由单质直接化合生成的是( ) A、FeCl 2 B 、CuS C、SiO 2 D、Al 2O3 4、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的,有金属光泽。 B、硅的导电能力界于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。 C、当加热到一定温度时,硅能与 O2、Cl 2 等非金属单质反应。 工业 项目 玻璃 水泥 陶瓷 原 料 主要成分 反应原理 主要性质 D、硅的化学性质
7、不活泼,常温下不与任何物质反应。 5、要除去 SiO2 中的 CaO 杂质,最适宜的试剂是( ) A. 纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液 6、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚( ) A. 石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C. 铁坩埚 D. 陶瓷坩埚 第四章 元素与材料世界 第一节 硅 无机非金属材料 课下反馈案 1硅被誉为无机非金属材料的主角,下列物品用到硅单质的是 ( ) A陶瓷餐具 B石英钟表 C计算机芯片 D光导纤维 2下列说法正确的是 ( ) 二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟碱反应,但不能与任何酸反应 根据反应 SiO2CaCO 3 CaSiO3CO 2可推知硅酸酸性比碳酸强=
8、= = = = 高 温 二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 二氧化硅常被用来制造光导纤维 A B C D 3、从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下: SiO 22C Si(粗)2CO Si(粗)= = = = = 高 温 2Cl 2 SiCl4= = = = = 加 热 SiCl 42H 2 Si(纯)4HCl 关于上述反应的分析不正确的是 = = = = = 高 温 ( ) A、是置换反应,是化合反应; B高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C任一反应中,每消耗或生成 28 g 硅,均转移 4 mol 电子 D高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅 4、下列有关 Na2C
9、O3溶液、Na 2SiO3溶液的共同点的描述中不正确的是( ) A水溶液均显碱性; B滴入盐酸均有气泡产生 C均能与 CO2反应; D均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存 5、下列离子方程式书写不正确的是 ( ) ASiO 2与烧碱溶液作用:SiO 22OH =SiO H 2O23 B向烧碱溶液中通入足量 CO2:CO 2OH =HCO 3 C晶体硅与烧碱溶液作用:Si2OH H 2O=SiO 2H 223 DCaCO 3溶于稀硝酸中:CO 2H =CO2H 2O23 6、A、B、C、D、E 代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如图所示,A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似 请填空: (1)形成单质 A 的原子的结构示意图为_,它的最高化合价为_价。 (2)B 的化学式(分子式)为_,B 的晶体类型为_,B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是_。 (3)C 的化学式(分子式)为_,D 的化学式(分子式)为_。