2016-2017学年高中化学专题4.1.2硅酸盐和硅单质教学案讲义.doc

PAGE  PAGE 6 专题4.1.2 硅酸盐和硅单质 【教学目标】 知识与技能： 1、了解硅酸盐、硅的主要性质 2、认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用 过程与方法： 通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质。 情感态度与价值观： 通过对硅酸盐材料及硅的用途学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感。 【教学重点】硅、硅酸盐的丰富性和多样性 【教学难点】通过学习，掌握研究非金属元素单质及化合物的一般方法 【课时安排】 【教学过程】 〖思考〗CO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处 〖投影回顾〗 CO2SiO2物理性质无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有化学性质和碱性氧化物.CO2+CaO==CaCO3 SiO2 +CO2eq \o(=======,\s\up8(高温)) CaSiO3 和碱CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 和酸————SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O 和水CO2+H2O===H2CO3 ————〖回顾〗上节课我们提到，用可溶性硅酸盐Na2SiO3来制备H2SiO3 。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成 地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量 的5%。 〖板书〗二、硅酸盐 (silicate) 1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。 〖讲解〗硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，下面我们主要研究一 下硅酸钠的性质 〖板书〗2、硅酸钠 (1) 物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱 〖投影实验〗P77 实验4-2、 放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧结论用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火〖板书〗(2) 化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强 〖讲解〗硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成 〖板书〗3、表示方法： 原则：金属氧化物（较活泼较不活泼 ） 方法： eq \o\ac(○,1) 找组成元素  eq \o\ac(○,2) 写成氧化物的形式  eq \o\ac(○,3) 原子个数比不变  eq \o\ac(○,4) 检查有无遗漏 〖投影〗例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成： 硅酸钠（Na2SiO3） 镁橄榄石（Mg2SiO4） 高岭土 {Al2(Si2O5)(OH)4} 〖讲解〗硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统 陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、 性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材P77上的科学视野。 〖投影〗传统硅酸盐材料： (1) 陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具 (2) 玻璃： (3) 水泥：以黏土和石灰石为主要原料 具有特殊功能的含硅物质： (1) 碳化硅（金刚砂） (2) 硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯 (3) 硅橡胶 (4) 分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 (5) 生物陶瓷：人造骨 〖过渡〗虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单 质却到很晚18世纪上半叶才制备出来。 硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有Si 及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对Si的性质的认识息息相关，本节我们就来学习 Si及其化合物的有关知识。 〖板书〗三、硅( silicon) 单质 1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 〖投影〗展示晶体Si和晶体Si的结构模型 〖板书〗2、晶体结构：正四面体形 〖讲解〗晶体Si的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。 〖板书〗3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导 体和绝缘体之间，是好的半导体材料。 〖讲解〗因为Si在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金