1、 http:/- 1 -第四章 第一节 无机非金属材料主角硅 学案第一课时【学习目标】1 了解硅在自然界中的含量、存在、用途。2 了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。3 了解硅酸盐的重要用途及组成。4. 了解硅的物理性质和重要用途。【学习重点】1、二氧化硅的化学性质2、硅酸盐的重要用途及组成【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_、_。碳在自然界的中存在形式有_，而硅在自然界中主要以_和_的形式存
2、在，原因是硅是一种_元素。3以 CO2 为例，用方程式表示酸性氧化物的通性。与水反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 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 ,其存在形式有 和 两大类,统称 石英晶体：结晶的二氧化硅结晶形 水晶：石英中无色透明的晶体玛瑙：水晶中具有彩色环带或层状的为玛瑙3：物理性质 SiO 2 溶于水，熔点 ，硬度 。4：化学性质 （化学稳定性很 ，与水不反应。 ）(1)与氢氟酸反应 （雕刻玻璃） （特性） 【与其它酸不反应】http:/- 2 -氢氟酸能否用玻璃试剂瓶盛
3、装？(2)具有 性氧化物的通性：与生石灰反应： 与烧碱溶液反应： 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二氧化碳 二氧化硅状 态物理性质 水溶性与水反应与碱反应(熔融烧碱时， 使用石英坩埚)与碱性氧化物反应氧化性（与 C反应）化学性质与酸反应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：硅酸的制备依据课本76 实验 41，结合下表完成实验。实验步骤 实验现象 结论和解释在试管中加入 2ml 饱和Na2SiO3 溶液，滴入 12 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
4、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：http:/- 3 -可溶性硅酸盐酸：如 Na2SiO3+HCl= Na 2SiO3+CO2+H2O= 用二氧化硅和水行吗？3：用途：“硅胶”干燥剂，催化剂载体等同步测试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、氢气等非金属反应研析：硅是非金属元素，许多化学性质和碳相似，化学性质不活泼。常温下，硅可与氟
5、气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。答案：C。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有色玻璃研析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却，就好像钢淬火一样，所以叫做钢化玻璃，但它和普通玻璃成分相同。光学玻璃是制玻璃的原料中，多加了氧化铅。有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物，使之均匀地分散在玻璃态的物质中。比如加入 Co2O3 制得蓝色钴玻璃。石英玻璃的主要成分是二氧化硅。答案：A3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陶瓷坩埚研析：实验中选用器皿，既要考虑器皿材料的熔点，又要考虑材
6、料与所盛物质之间能否反应。石英、普通玻璃、陶瓷中均含有 SiO2，高温下，烧碱能与 SiO2 反应而使坩埚腐蚀：SiO22NaOHNa 2SiO3H 2O，铁在高温下不与 NaOH 反应。答案：C。4、下列说法不正确的是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BCO 2 通入水玻璃可以得到硅酸沉淀CSiO 2 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http:/- 4 -研析：SiO 2 中 Si 呈4 价， H2SiO3 中 Si 为4 价，且 H2SiO3（加热） SiO2 H2O，故 A
7、 项错误，B 项发生的反应：Na 2SiO3 CO2 (少量) H2O H 2SiO3Na 2CO3， D 项发生的反应为： 4HF SiO2 SiF4 2H2O。答案：A5、在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要原料A纯碱 B石灰石 C石英 D粘土研析：这是一道硅酸工业中理论联系实际问题的试题。解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥等产品的原料情况。制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、粘土等；炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。相互对比后可知 B 项为正确答案。答案：B。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
8、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物质的量比为 2：1C质量比为 4：1 D质量比为 2：1研析：粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应 Fe +2HCl FeCl2 + H2 ；粗硅与碱反应是硅与碱反应 Si + 2NaOH + H2O Na2SiO3 + 2H2 因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为 2：1， 质量比为 4：1。答案：B、C7、请回答下列问题：（1）下列属于无机非金属材料的是A高强度水泥 B钢化玻璃C氧化铝陶瓷 D光导纤维（2）磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可以用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的A耐高温特性 B电学特性C光学特性 D生物功能研析：（1）水泥、玻璃属硅酸盐材料，是传统无机非金属材料。 （2）新型无机非金属材料的四种特性不一定是这类材料的共性，不同的材料具有不同的特性。根析型无机非金属材料的四种特性及其应用进行判断。答案：（1）C、D。 （2）D。
