高一化学《硅酸盐和硅单质》导学案.docx

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1、高一化学硅酸盐和硅单质导学案高三化学教案：硅和硅酸盐的区分教学设计 学法指导 1.要留意学问的纵向和横向对比。 纵向,即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的探讨。如CH4和SiH4的稳定性强弱的比较,H2C03和 H2Si03,的酸性强弱的比较等。 横向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较,氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。 2.要留意学问的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系,水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要留意各物质的特别性,如CO的毒性和还原性,SiO2的特性(与Na2CO3、HF反应)等。

2、 3.要重视所学学问与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系,光导纤维与通讯的联系等 考点说明 碳、硅等元素学问也是非金属元素的命题热点之一,该类/tk/Index.html试题常以元素及其化合物学问为载体与化学基本概念、基本理论、化学试验及化学计算亲密结合。考查的内容主要有: 1.C、CO的还原性; 2.CO、C02的检验与鉴别; 3.C02、CO等气体的制取和收集; 4.C02与Na0H、S02与C等反应产物的确定及计算; 5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途; 6.环境爱护,消退碳氧化物污染的综合应用。 CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2是植物光合作用

3、的反应物,是动物新陈代谢的产物),在今后的综合测试中应引起重视。 第七章 硅和硅酸盐工业 学法指导 1.要留意学问的纵向和横向对比。 纵向，即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的探讨。如CH4和SiH4的稳定性强弱的比较，H2C03和H2Si03，的酸性强弱的比较等。 横向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较，氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。 2.要留意学问的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系，水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要留意各物质的特别性，如CO的毒性和还原性，SiO2的特性(与Na2C

4、O3、HF反应)等。 3.要重视所学学问与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系，光导纤维与通讯的联系等 考点说明 碳、硅等元素学问也是非金属元素的命题热点之一，该类试题常以元素及其化合物学问为载体与化学基本概念、基本理论、化学试验及化学计算亲密结合。考查的内容主要有： 1.C、CO的还原性； 2.CO、C02的检验与鉴别； 3.C02、CO等气体的制取和收集； 4.C02与Na0H、S02与C等反应产物的确定及计算； 5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途； 6.环境爱护，消退碳氧化物污染的综合应用。 CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2是植物光合作用的反应物

5、，是动物新陈代谢的产物)，在今后的综合测试中应引起重视。 7.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质 第一讲碳、硅及其化合物 第一节碳族元素 碳族元素位于元素周期表的A族，包括C、S、Ge、Sn、Pb，最外层电子数均为4个，易形成共价化合物。 1.碳族元素性质的递变规律 元素 性质 碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅（Pb） 主要化合价 +2、+4 +4（只有+4） +2、+4 +2、+4 +2、+4 单质色、态 无色或黑色固体 灰黑色固体 灰白色固体 银白色固体 蓝白色固体 氢化物RH4的稳定性 主要氧化物 CO、CO2 SiO2 GeO、GeO2 SnO、SnO2 Pb、

6、PbO2 最高价氧化物的水化物 化学式 H2CO3 H2SiO3H4SiO4 Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4 酸碱性 酸性递减 碱性递增（多数有两性） 金属性、非金属性 非金属性递减、金属性递增 2.碳的化学性质 碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。 还原性：_ 可燃性:_ 氧化性：_ 3.一氧化碳和二氧化碳的比较 （1）一氧化碳 物理性质 五色无味气体，剧毒(结合血红蛋白)，难溶于水 化学性质 可燃性 还原性(与Fe304、CuO、H20的反应) 不成盐氧化物 试验室制法 收集方法:排水法 检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的

7、烧杯，无水雾出现，罩沾有澄清的石灰水的烧杯，出现浑浊 工业制法主要用途:燃料、还原剂、化工原料 （2）二氧化碳 二氧化碳物理性质：无色略带酸味气体，无毒，能溶于水(1:1)固体时俗称干冰 化学性质 不能燃烧，一般状况下不助燃； 氧化性(与C、Mg的反应) 酸性氧化物(与碱及碱性氧化物的反应) 与盐Ca(Cl0)2、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa 收集方法：向上排空气法 体验：使澄清的石灰水变浑浊煅烧石灰石：CaC03=CaO+C02 用途：灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用 4.硅及化合物 (1)硅 晶体结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。

8、 物理性质：硬度大、熔点高，具有金属光泽，是一种半导体，只能以化合态存在于自然界。 化学性质：不活泼。留意下列化学反应的条件，前三者常温反应，后四者需加热。 第三个化学反应方程式说明NaOH等碱性溶液不运用玻璃塞的试剂瓶。 第四个化学方程式说明氢氟酸能用玻璃试剂瓶，而应用塑料瓶。 (3)硅酸 制法：用可溶性硅酸盐与酸反应制取： (思索，上述反应说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强这是为什么?) 化学性质 常温可与F2、HF、NaOH反应，加热条件下可与O2、H2HNO3Cl2等物质反应 （2）二氧化硅 结构 化学性质：酸性氧化物（与碱性氧化物反应、碱反应），特别反应（HF）,与碳反应 （3）硅酸 制法

9、 化学性质 课堂之外 硅的制取：在半导体及集成电路的发展史上，硅是极其重要的角色，因此探讨计算机的地方称为硅谷，集成电路须要超纯度的硅，它是怎样产生的呢? Si02+2C?Si+2C0 主要副反应为：Si02+3C?SiC+2C0 因此生产的粗硅所含的杂质有C、Si02、SiC等，它们都是高熔沸点物质。为了提纯硅采纳下列方法： SiCl4的沸点很低，可以采纳蒸馏的方法反复提纯，直所需的纯度。 2.铅的化合物与铅污染 铅的应用很广，如铅蓄电池、汽油抗爆震的添加剂四乙基铅Pb(C2H5)等，古代也有人用铅制成器皿，但铅是有毒的，古罗马帝国时兴用铅皿煮酒以消退酸味： Pb+2CH3COOH(CH3C

10、OO)2Pb+H2 (醋酸)铅糖 但由于铅糖是有毒的，不少的人因此而中毒。现代铅污染主要来源于汽车的尾气，环保部门已在许多城市禁止运用含铅汽油。 考题解析 例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 D.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.当加热到肯定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应 解析常温下，硅可与氟气、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。选C。 答案C 例下列关于碳族元素的说法中，错误的是() A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤

11、族元素明显 B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下渐渐减弱 C碳族元素原子的最外层都有4个电子 D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定 解析由碳族元素主要化合价及有关物质性质递变规律, A、B、C说法正确，D不正确。因为C、Si、Ge、Sn的+4价化合物都是稳定的，而只有铅的+2价化合物是稳定的。 答案D 高一化学硅教案高一化学必修1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一课时学习目标：1记住硅元素的原子结构特点和存在形式。记住SiO2的存在形态，驾驭其化学性质。记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。学问梳理：一、硅的存在与结构1硅的存在（1）含量

12、：硅在地壳中的含量仅次于。（2）存在：硅是一种元素，在自然界中只存在态，主要以及的形式存在。2硅的原子结构原子结构示意图为：C：Si：最外层均有个电子，其原子既失电子也得到电子，化合物中一般显价。二、二氧化硅和硅酸1二氧化硅（SiO2）（1）SiO2的存在存在形态有形和形两大类，石英、玛瑙、沙子的主要成分是。（2）SiO2的物理性质熔点，硬度，导电，溶于水。（3）SiO2的化学性质不与水、一般的酸反应。酸性氧化物的通性。与CaO反应的化学方程式为：；与强碱NaOH溶液反应的化学方程式为：。思索：试验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）特性与氢氟酸（

13、HF）反应，化学方程式为：。（5）用途是基本的建筑材料。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作。试验室中运用的。和制作饰物和工艺品。2硅酸（1）硅酸的性质硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸。向Na2SiO3溶液中通人CO2，反应的化学方程式为：课下作业：1科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是（）A自然界硅的贮量丰富B自然界中存在大量的单质硅C高纯度的硅被用于制作计算机芯片D光导纤维的主要成分是Si2下列说法正确的是（）A二氧化硅溶于水显酸性B二氧化碳通入硅酸钠溶液中可得硅酸C已知高温时有所以硅酸

14、的酸性比碳酸强D因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以不溶于任何酸3能证明碳酸比硅酸酸性强的试验事实是（）。ACO2是气体，SiO2是固体B高温下能发生反应CCO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水DCO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成4赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是（）A盐酸B氢氟酸C烧碱D纯碱5空气中久置而不会变质的是（）A烧碱B过氧化钠C二氧化硅D硅6下列物质间转化必需加入还原剂才能实现的是（）ASiO2Na2SiO3BSiNa2SiO3CSiSiF4DSiO2Si高一化学硅教案23 第四章非金属及其化合物教材分析本章主要探讨硅、氯、硫和氮等

15、典型元素及其重要化合物的性质，支配在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等学问的接着。这些内容既是学生今后接着学习化学的基础，也是在生活中常常要接触、须要了解和应用的化学常识。本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本学问的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物学问和探讨方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生相识元素周期律、元素周期表学问的重要基础。本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在学问支配上尽量使学问和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生相识到常见无机物在生活和

16、生产中的应用，以及与人类和环境的关系。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增加了学生的学习爱好，而且培育了学生的科学看法和科学精神。另外，科学史话“氯气的发觉和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培育，科学视野“新型陶瓷”“信使分子NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会学问的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教化功能。 第一节无机非金属材料的主角硅第1课时教学目标1、了解硅及其化合物的学问。2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。3、调查探讨：完成并小组沟通“硅及其化合物对人类文明的

17、贡献”小论文。4、使学生进一步了解运用元素周期律学问学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些学问学习碳族元素及其化合物的学问。重点难点硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途。教学过程*将Si单质的内容移到开头教学。采纳对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的学问和生活阅历来引人硅、二氧化硅等新学问。碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相像之处，又有不同之处。在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式二氧化硅和硅酸盐。科学视野：SiO2的晶体结构分析。启发学生依据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。引导学生

18、从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。思索沟通：试验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？试验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？演示试验：【试验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消逝时，有透亮的硅酸凝胶产生。写出有关反应的化学方程式。补充溢验：将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生视察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的相识。例题探讨：教材P69习题4。教学小结：（学生填表）表1二氧化

19、硅和二氧化碳结构性质比较物质二氧化硅二氧化碳熔点、沸点、硬度、状态很高、大、固态低、小、气态化学性质与水不反应CO2+H2O=H2CO3与氢氟酸SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反应与碱溶液SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO+H2O与碱性氧化物SiO2+CaO=CaSiO3CO2+CaO=CaCO3二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。不同点：CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。表2硅酸、碳

20、酸的对比物质硅酸碳酸化学式H2SiCO3H2CO3酸酐SiO2CO2制法Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3CO2+H2O=H2CO3颜色与状态白色、粉末状无争液态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中酸性比较（学生课后整理）硅的物理性质、化学性质、存在、用途；二氧化硅的存在、用途、物理性质、化学性质；硅酸的性质和用途等。课外作业：教材P69习题1、3。打算P69习题5。 补充习题：1、对于碳族元素，下列说法中正确的是（）A、Ge和Si的单质都是半导体材料B、CH4，SiH4，GeH4的稳定性依次减弱C、H2CO3，H2SiO3，H2GeO3的酸性依次增加D、只能形成共

21、价化合物，不能形成离子化合物2、CO2通入下列各溶液中，不行能产生沉淀的是（）A、水玻璃B、石灰水C、饱和Na2CO3D、CaCl23、下列离子方程式中，书写正确的是（）A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2OB、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2+2H2O+CO2D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-4、物质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，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。A、B、C、D、E的化学式是：A_B_C_D_E_写出各步反应的化学方程式：_-。 参考答案：1、AB2、D3、AB4、A:SiO2B:Na2SiO3C:CO2D:H2SiO3 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页