第三章第二节 无机非金属材料的主角-硅（第二课时）

第三章第二节 无机非金属材料的主角-硅（第二课时）

一、教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在、用途。

2.了解硅酸盐的重要用途及组成。

3.了解硅的物理性质。

二、知识回顾与预习：

I 硅酸盐

大多 溶于水,化学性质稳定。

1、硅酸盐的定义:　 。

2、硅酸盐组成的表示:

(1)盐化学式法:此法一般用于表示组成比较简单的硅酸盐,如硅酸钠: ;硅酸钙: 。

(2)盐氧化物法:对于复杂的硅酸盐,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。(氧化物的书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水;氧化物之间以“·”隔开。在氧化物前面按化学式中的比例添加上数字。)

如:Na₂SiO₃(硅酸钠)表示为 ;CaMg₃Si₄O₁₂(石棉)表示为 ;KAlSi₃O₈(长石)表示为 。

3、硅酸钠:

[实验探究1] 现象观察：

(1)硅酸钠溶于水,水溶液呈 性;

(2)向其中通入二氧化碳或滴加稀盐酸后都产生 ;

(3)再滴加氢氧化钠溶液,沉淀 。

归纳1：硅酸钠 溶于水,水溶液俗称 ,呈 性。

[练习]写出以上反应的离子方程式:

[实验探究2]

取两条一样的干燥布条,分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干后,分别放置在酒精灯外焰处。观察现象。

放入蒸馏水

放入Na₂SiO₃饱和溶液

现象

结论

归纳2：Na₂SiO₃溶液(水玻璃)用于 等。

II硅单质

1.物理性质

带有 光泽的 色固体,熔点 (1 410 ℃),硬度 ,有 性,单质硅有

和 两种,结构与金刚石类似,硅是良好的 材料。

2.化学性质

硅和碳一样最外层有 个电子,其原子既 又 电子,常温下化学性质 。

特性:硅与NaOH的反应:Si+2NaOH+H₂O

3.硅的制备(结合教材习题第9题)

(1)将石英砂(SiO₂)和焦炭在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳,化学方程式为　 。

(2)粗硅转变为纯硅:Si(粗)+2Cl₂

。

SiCl₄+2H₂

。

4.硅的用途:　 。

三、典型例题

1、下列叙述中正确的是( )

A.SiO₂不属于无机非金属材料

B.金属不能作为结构材料

C.玻璃是一种新型的非金属材料

D.C₆₀也是一种材料

2、15 g SiO₂和足量的碳在高温下发生反应SiO₂+2C

Si+2CO↑。下列叙述正确的是( )

A.氧化剂和还原剂的质量比为1∶2

B.SiO₂是还原剂

C.反应中有6 g碳被氧化

D.反应中生成了28 g CO

四、巩固练习

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正确的是( )

A.地壳中硅的含量稀少

B.自然界中存在大量单质硅

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Si

2、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.黏土

3、下列溶液中加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加入稀硝酸振荡,白色沉淀不消失的是( )

A.Na₂SiO₃ B.Na₂CO₃ C.Na₂SO₃ D.Na₃PO₄

4、请回答下列问题:

(1)下列属于新型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

5、高岭土的组成表示为Al₂Si₂O_x(OH)_y,其中x、y的数值分别为( )

A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6

6、下列离子方程式书写正确的是( )

A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca²⁺+2OH^-+CO₂

CaCO₃↓+H₂O

B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:C

+SiO₂

Si

+CO₂↑

C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO₂+2OH^-

Si

+H₂O↑

D.硅酸与烧碱溶液中和:H₂SiO₃+2OH^-

Si

+2H₂O