人教版必修1第四章第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅學案.doc

無機非金屬材料的主角硅學案教學目的1：1. 了解碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。2. 知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化學成分、生產(chǎn)原料及其用途。教學課時：2.5課時知識體系11. 硅及其化合物碳和硅的比較碳硅位置、原子結(jié)構(gòu)示意圖第2周期第a族第3周期第a族原子半徑相對較小相對較大成鍵特點難以得失電子，主要靠共價鍵與其它原子結(jié)合晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，具有正四面體型結(jié)構(gòu)的原子晶體物理性質(zhì)晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。硅和鍺是重要的半導體材料化學性質(zhì)在高溫和點燃下有強還原性點燃 2c + o2 2co點燃 c + o2 co2 3c + fe2o3 2fe + 3co加熱條件下，能跟一些非金屬單質(zhì)起反應(yīng)。 si + o2 sio2 si + 2h2 sih4常溫下，不能強酸、強氧化性酸反應(yīng)，只能與氟氣、氫氟酸（hf）和燒堿等物質(zhì)反應(yīng)。si + 2f2 = sif4 si + 4hf=sif4 +h2si + 2naoh + h2o = na2sio3 + 2h2 工業(yè)制法sio2 + 2c si + 2co（焦炭在電爐中還原二氧化硅得到粗硅）粗硅提純后，可以得到可用作半導體材料的高純硅。用途作還原劑、吸附劑作半導體材料晶體管、集成電路、硅整流器和太陽能電池等；制合金：含硅4%的鋼具有良好的導磁性變壓器鐵芯；含硅15%左右的鋼具有良好的耐酸性耐酸設(shè)備等。. sio2與co2性質(zhì)的對比：sio2 酸性氧化物co2 酸性氧化物結(jié) 構(gòu)空間網(wǎng)狀 原子晶體分子晶體物 性熔點高，硬度大熔點低，硬度小化學性質(zhì)共性與h2o反應(yīng)不反應(yīng)，但仍是硅酸酸酐生成h2co3是碳酸酸酐與堿反應(yīng)2naoh+sio2=na2sio3+h2onaoh + co2= nahco32naoh + co2=na2co3+h2o（注意：naoh與co2的量不同，則產(chǎn)物不同）與鹽反應(yīng)sio2 + na2co3 na2sio3 + co2 caco3 + sio2 casio3 + co2na2co3 + co2 + h2o = 2nahco3na2sio3+co2+h2o=na2co3+h2sio3naalo2 + co2 + 2h2o = al(oh)3+ nahco3與堿性氧化物反應(yīng)sio2 + cao casio3co2 + cao = caco3氧化-還原性sio2 + 2c si + 2co（工業(yè)制硅）c+ 2co特性.：與酸反應(yīng)sio2+4hf=sif4+2h2o常溫溶于hf，所以，盛放氫氟酸不能用玻璃瓶，應(yīng)用塑料瓶。不反應(yīng)用 途水晶可用于電子工業(yè)的部件、光學儀器、工藝品sio2是制光導纖維的重要原料較純的石英用于制造石英玻璃石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料. 硅酸和硅酸鹽1 硅酸 性質(zhì)：不溶于水，酸性比碳酸弱。 制備：na2sio3 + co2 + h2o = na2co3 + h2sio3 (說明碳酸酸性比硅酸酸性要強)2硅酸鈉na2sio3 俗名泡花堿，水溶液俗名水玻璃。3 硅酸鹽及其工業(yè) 性質(zhì)特征：性質(zhì)穩(wěn)定，熔點較高，大都難溶于水。 主要原料：黏土（al2o32sio22h2o）、石英（sio2）和長石（鉀長石（kalsi3o8）k2oal2o36sio2或鈉長石na2oal2o36sio2、高嶺土al2si2o5(oh)4 al2o32sio22h2o）。 主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、水玻璃（na2sio3的水溶液）等。 水泥和玻璃的生產(chǎn)： 水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土純堿、石灰石、石英設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐反應(yīng)復雜的物理化學變化na2co3+sio2 na2sio3+co2caco3+sio2 casio3+co2主要成分3caosio22cao sio23caoal2o3na2ocao 6sio2特性水硬性（加石膏調(diào)節(jié)硬化速度）玻璃態(tài)物質(zhì)（在一定溫度范圍內(nèi)軟化）非晶體注意：硅在地殼中的含量排第二位，僅次于氧元素。 基礎(chǔ)達標1 1. 光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導纖維。下列說法正確的是制造光導纖維的主要原料是caco3；制造光導纖維的主要原料是sio2；光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的全反射；光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的折射a b c d2下列各組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是 a二氧化硅與氧化鈣（高溫） b二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）c二氧化硅與碳（高溫） d二氧化硅與濃hno3（常溫）3在濃硝酸 水 鹽酸 氫氟酸 氫氧化鉀溶液中，能與二氧化硅起化學反應(yīng)的有a . b. c. d. 4硅元素在自然界只以化合態(tài)的形式存在，如鐵礦石中的硅主要以脈石（sio2）的形式存在。煉鐵時為了除去脈石，向煉鐵高爐中加入石灰石。該過程可能涉及的化學反應(yīng)是a. caco3 cao + co2 b. 2feo + si 2fe + sio2 c. sio2 + 3c sic + 2co d. cao + sio2 casio3 5下列盛放試劑的方法正確的是a氫氟酸或濃硝酸存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶中b汽油或煤油放存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶中c碳酸鈉溶液或氫氧化鈣溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中d氯水或硝酸銀溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中6生石灰中往往含有雜質(zhì)caco3和sio2，檢驗它是否存在著兩種雜質(zhì)的最好試劑是a.水 b.鹽酸 c.硫酸 d.燒堿溶液7熔化燒堿應(yīng)選用的坩堝應(yīng)該是a.鐵坩堝 b.玻璃坩堝 c.石英坩堝 d.瓷坩堝8接觸法制硫酸是重要的化工原理：4fes2+11o2=2fe2o3+8so2?，F(xiàn)有1g含脈石（sio2）的黃鐵礦（fes2）樣品，將其在氧氣流中充分灼燒，反應(yīng)完全后得0.78g殘渣，則此黃鐵礦的純度是 a.33% b.66% c.78% d.88%9向下列溶液中，通過量的co2 ，溶液出現(xiàn)渾濁的是 a澄清石灰水 bcacl2溶液 c naalo2溶液 d nahco3溶液10下列物質(zhì)有固定熔點的是a鋼化玻璃 b過磷酸鈣 c消石灰 d水玻璃11有一類物質(zhì)可表示為al2o32sio22h2o，這類物質(zhì)是一種a.混合物 b.含氧酸 c.硅酸鹽 d.鋁酸鹽12過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一種硅酸鹽產(chǎn)品。a. b. c. d.132mgosio2中的酸根離子是a.sio32- b.si2o64- c.sio44- d.sio22- 14下列說法正確的是a.我國從唐代時期就能生產(chǎn)陶瓷 b.化學實驗的坩堝、蒸發(fā)皿是陶瓷制品c.水泥、陶瓷的生產(chǎn)過程都需要混合、成型、干燥、冷卻d.敲打一塊石英之后，使之失去天然面而變成沒有規(guī)則幾何外型，但它仍是晶體15關(guān)于硅及其化合物的敘述中，不正確的是a.水玻璃可作粘合劑及耐火材料 b.硅可做半導體材料c.二氧化硅是光導纖維的原料 d.氮化硅陶瓷是做電子元件的材料16人造骨是一種具有生物功能的新型無機非金屬材料。它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。人造骨可以依靠從人體液中補充某些離子形成新骨?？稍诠趋澜雍辖缑娈a(chǎn)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實現(xiàn)與骨骼牢固結(jié)合。人遺骨植入人體內(nèi)需要吸收人體中（ ）離子形成新骨。 a. ca2 b. cl c. na d. cl17普通玻璃中na2o占13%，cao占11.7%，sio275.3%用氧化物的形式表示普通玻璃的是a.na2o2cao6sio2 b.2na2ocao6sio2c.na2ocao6sio2 d.2na2o3cao6sio218下列說法摘自某科普雜志，你認為無科學性錯誤的是（ ）a鉛筆芯的原料是重金屬鉛，兒童在使用時不可能用嘴吮咬鉛筆，以免引起鉛中毒b一氧化碳有毒，生有煤爐的居室，可放置數(shù)盆清水，這樣可有效地吸收一氧化碳，防止煤氣中毒c“汽水”澆灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的緩釋，有利于作物的光合作用d硅的提純與應(yīng)用，促進了半導體元件與集成芯片業(yè)的發(fā)展，可以說“硅是信息技術(shù)革命的催化劑”19純凈的碳酸氫鈣試樣在高溫下分解，當剩余固體質(zhì)量為原試樣質(zhì)量的一半時，碳酸氫鈣的分解率是 a50% b75% c92.7% d100%20工業(yè)上制取金剛砂的化學反應(yīng)方程式如下：sio2+3csic+2co。在這個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為a1：2 b2：1