【課標要求】1、 能說出二氧化矽的主要物理性質,知道二氧化矽的主要化學性質。
3、 能了解矽酸的製取和性質。
4、指導學生蒐集並觀察身邊及生活環境中的石英、砂石、水晶、各種含矽礦物、粘土等實物,分析比較其性狀(硬度、色澤)等物理性質的異同,訓練學生的觀察能力。
【教學重點】二氧化矽的主要化學性質。
【教學過程】
第一課時
一、單質矽與半導體材料
1.半導體材料
(1)特點:特指導電能力介於和之間的一類材料。(2)常見的半導體材料:最早使用鍺(ge),現在最廣泛使用的是 。
2.矽的存在
矽在地殼中的含量僅次於 ,為沒有態,只有態。矽的和構成了地殼中大部分的和約佔地殼質量的以上。矽在元素週期表第族,原子結構示意圖為在化學反應中原子既不易又不易電子主要形成化合物
3、高純矽的製取,反應方程式分別為:
製粗矽提純(與cl2反應還原(用h2還原
4.矽的物理性質
(1)單質矽有和兩種。(2)晶體矽是色、有光澤、 的固體。
(3)單質矽的導電性介於和之間。
5.矽的化學性質
常溫下性質不活潑;⑴加熱條件下能與某些非金屬單質如o2發生反應,反應方程式為
⑵與hf反應,反應方程式為與naoh溶液反應
6.用途
二:二氧化矽
1.sio2的存在
sio2廣泛存在於自然界中, 和的主要成分就是sio2。透明的石英晶體俗稱 。
2.sio2的構成
sio2晶體是由構成的。
3.sio2的性質
(1)物理性質: 溶於水的固體,硬度 ,熔、沸點 。
(2)化學性質
①與naoh溶液反應(盛放鹼性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞)
②與鹼性氧化物反應sio2+cao
③它不能溶於水得到相應的酸——矽酸。
④在高溫下與碳酸鹽反應(工業上制玻璃的原理)
caco3+sio2na2co3+sio2
⑤sio2的氧化性
sio2+2c
⑥sio2的特性——與氫氟酸反應sio2+4hf此反應常被用來刻蝕玻璃。
(3)用途
製造石英表中的壓電材料和高效能的現代通訊材料
思維拓展
1.根據caco3+sio2casio3+co2↑的反應,能否說明酸性h2sio3>h2co3?為什麼?
2.盛鹼液的試劑瓶為什麼用橡膠塞而不用玻璃塞?
三:矽酸
(1):矽酸是一種比碳酸還要的酸,溶解度 ,矽酸是通過可溶性
與其他酸反應制得,na2sio3+h2so4生成的h2sio3形成
(2):矽膠吸附能力強。常用作實驗室
的也可做
第二課時
四、矽酸鹽
1.性質
矽酸鹽性質 ,熔點 ,大都溶於水。
2.表示方法
矽酸鹽的組成比較複雜,常用氧化物的形式表示。
例如:矽酸鈉(na2sio3)可表示為鈉長石 (naalsi3o8)可表示為
3.矽酸鈉(na2sio3)
最簡單的矽酸鹽是矽酸鈉(na2sio3),是常見的可溶性矽酸鹽之一,俗稱 ;其水溶液俗稱為 ,是一種粘合劑;水玻璃可儲存玻璃瓶中,但不能使用玻璃塞,要用橡膠塞。矽酸鈉不能燃燒且不易受腐蝕,可用作肥皂填料、木材防火劑等。
五、無機非金屬材料
1.傳統的無機非金屬材料——矽酸鹽產品
(1)玻璃
①製造普通玻璃的主要原料是和
②製造玻璃的裝置為
③反應的化學方程式為
④普通玻璃的主要成分為和 。
(2)水泥
①生產原料: 和 。②普通水泥的主要成分為和
③水泥的特點是水泥具有 ,與水摻和攪拌並靜置後很容易變硬。
(3)陶瓷
①生產原料: 等天然
②分類:
陶器:粗鬆多孔有 ,有色,施釉。
瓷器:製作時原料燒結溫度也 。因此組織 ,幾乎 ,色白,耐
2.新型無機非金屬材料
⑴新型無機非金屬材料的特徵
⑵種類陶瓷:如氮化矽(si3n4)陶瓷、碳化矽(sic)陶瓷等。
② 陶瓷:如氧化鋁(al2o3)陶瓷、氧化鋯(zro2)陶瓷等。
陶瓷:以鈦酸鋇(batio3)和鈦酸鉛(pbtio3)等為主要成分。
[課堂練習]
2.naoh、koh等鹼性溶液可以貯存在下列哪種試劑瓶中
a.具有玻璃塞的細口瓶 b.具有玻璃塞的廣口瓶
c.帶滴管的滴瓶d.具有橡膠塞的細口瓶
3.可以用來製取半導體材料(如大規模積體電路)的是
a.二氧化矽 b.粗矽 c.高純矽 d.矽酸鹽
4.二氧化矽的化學性質很不活潑,幾乎所有的酸都不與其反應,但有一種酸能夠和二氧化矽發生反應,這種酸是
a.濃鹽酸b.硫酸 c.硝酸d.氫氟酸
5.能證明矽酸的酸性弱於碳酸酸性的實驗事實是
a.co2溶於水形成碳酸,sio2難溶於水 b.co2通入可溶性矽酸鹽中析出矽酸沉澱
c.高溫下sio2與碳酸鹽反應生成co2
d.***通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體,通入可溶性矽酸鹽溶液中生成沉澱
6.二氧化矽屬於酸性氧化物,理由是
a.si是非金屬元素b.sio2對應的水化物是可溶性弱酸
c.sio2與強鹼反應生成鹽和水d.sio2不能與酸反應
7:現有矽酸鈉、石灰石、二氧化矽三種白色粉末,適用一種試劑進行鑑別,這種試劑是
a.燒鹼 b.鹽酸 c.氫氟酸 d.硝酸銀溶液
8.下列物質中,能夠與naoh溶液反應的是
a.碳酸鈉b.矽酸鈉c.二氧化矽 d.氫氧化鋁
9.下列物質的變化,不能通過一步化學反應完成的是
a.co2→h2co3 b.sio2→na2sio3
c.na2o2→na2co3 d.sio2→h2sio3
10.在sio2+3csic+2co↑反應中,氧化劑和還原劑的質量比為
a.36∶30b.60∶36c.2∶1d.1∶2
11.熔融燒鹼應選用的器皿是
a.石英坩堝 b.生鐵坩堝 c.普通玻璃坩堝 d.陶瓷坩堝
12.下列說法正確的是
a.矽的化學性質不活潑,在自然界中可以以游離態存在
b.二氧化碳通入水玻璃可以得到原矽酸
c.二氧化矽溶於水顯酸性
d.二氧化矽是酸性氧化物,它不溶於任何酸
13.下列物質中,不含有矽酸鹽的是
a.水玻璃b.矽晶元 c.黏土d.普通水泥
14.過量的泥沙、純鹼和生石灰熔化後生成
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一種矽酸鹽產品
a.①④ b.②⑤ c.③ d.②
15.下列說法正確的是
a.矽材料廣泛用於光纖通訊b.工藝師利用鹽酸刻蝕石英製作藝術品
c.水晶項鍊和餐桌上的瓷盤都是矽酸鹽製品d.粗矽製備單晶矽不涉及氧化還原反應
16.請回答下列問題:
(1)下列屬於新型無機非金屬材料的是
a.高強度水泥 b.鋼化玻璃
c.氧化鋁陶瓷 d.光導纖維
第一節矽無機非金屬材料一輪複習教學案
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學案1 矽無機非金屬材料
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無機非金屬材料的主角 矽
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