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1、课题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 教学设计 环 节 教师活动学生活动设计意图 回 顾 思 考 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
2、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 +CO2= 高温 CaSiO3 和碱CO2+2NaOH=Na 2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 和酸SiO2+4HF=SiF 4 +2H2O 和水CO2+H2O=H2CO3 聆听通过 介 绍，引入 主题 基 础 梳 理 【引导学生阅读教材，思考、整理】 一、硅酸盐 1概念： 硅酸盐是由 _组成的化合物的总称。 2硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多_于水，化学性质很 思考，按 照老师引 导的思路 进行阅
3、读、实验， 小组内讨 通过 阅 读、实验 探究，培 养学生的 自主学习 能力和团 _。 【视频了解硅酸的性质及存在】 3硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。 例如： Na2SiO3：_； 长石KAlSi 3O8：_； 4最常见的硅酸盐 Na2SiO3 Na2SiO3的水溶液俗称 _，能制备硅胶和 _。 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 （2） 化学性质： 相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强 5硅酸盐材料 【视频观看了解常见硅酸盐材料】 （1）三种常见的硅酸盐产品 （2）其
4、他含硅的物质 论，代表 回答。 队合作精 神。 二、硅单质 1种类：单质硅有_和_两类。 2结构：晶体硅的结构与_相似。 3性质 （1）物理性质 色、态光泽熔点硬度质地导电性 _ _ _ _ _ _ （2）化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与_发生反应。 4用途 【视频观看了解硅的用途】 （1） _， 如硅芯片等。 （2） _，如光电池等。 拓 展 延 伸 一、硅酸盐的氧化物形式的改写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组 成，改写时的规律为： 根据课堂 内容进行 知识的提 升。 通过从不 同角度对 硅酸盐的 结构和硅 的化学性 质的 分 析，进一 步理解硅 酸
5、盐和硅 的性质， 例 如 ： 钠 长 石NaAlSi 3O8 不 能 写 成Na2O?Al2O3?3SiO2， 应 写 成 Na2O?Al2O3?6SiO2。 【温馨提示】： （1）写成氧化物形式，是为了简化对硅酸盐组成的表示方法，实际上硅酸盐 不是以简单氧化物形式存在的。 （2）在改写时各元素的化合价不能改变。 二、单质硅的化学性质 1在常温下，能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应 （1）与氟气反应：Si2F2=SiF4 （2）与氢氟酸反应：Si4HF=SiF 4 2H2 （3）与 NaOH 溶液反应： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 2加热时，能与O2、Cl2、 C 等反应 （1）与
6、 O2反应： SiO2 SiO2 （2）与 Cl2反应： Si2Cl2 SiCl4 （3）与 C 反应： Si CSiC 【温馨提示】 硅及其氧化物的特殊性在于都能与氢氟酸反应，且非金属单质中只有 硅与 NaOH 溶液反应产生H2。 【思考感悟】 硅及其化合物的特殊性 （1）硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。 SiO22C Si2CO 。 （2）非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却不然。 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 。 （3）一般情况下，活泼金属与酸发生置换反应生成氢气，非金属单质与非氧 把零散的 认识升华 到系统认 识。 化性酸不反应，但硅例外
7、。 Si4HF=SiF4 2H2 。 （4）一般情况下，酸性氧化物不与酸反应，但SiO2能与酸反应。 SiO24HF=SiF4 2H2O。 （5）一般情况下，较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应，制得较弱的酸，如 Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3(胶体 )。但制玻璃时却发生了下列反应： Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2 。 （6） SiO2是熔点最高的非金属氧化物，H2SiO3是常温下呈固态的酸。 （7）硅酸钠叫泡花碱，但它是盐，水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的成分并 不相同。 （8）硅与烧碱溶液反应的实质和铝与烧碱溶液反应的实质相似，其中的氧化 剂都是水。 (9)硅具有
8、“ 亲氟 ” 性： Si2F2=SiF4Si4HF=SiF4 2H2 SiO24HF=SiF4 2H2O 例 题 训 练 例 1下列关于硅酸盐的说法正确的是(D) A硅酸盐中的阴离子都是SiO3 2- B硅酸盐都难溶于水 C通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化 物组成的 DNa2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂 例 2下列关于硅的说法不正确的是(C) A硅是非金属元素，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发生反应 D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反
9、应 例 3三硅酸镁常被用来治疗胃酸过多和胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服 用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8 nH2O 改写成氧化物的形式 为_，它中和胃酸的化学方程式是 例题分 析、分组 讨论，集 中评讲 通过针对 性例题训 练，巩固 对硅酸盐 和硅的性 质与应用 的认识 _。 例 4有科学家认为：硅是“21世纪的能源 ” 、“ 未来的石油 ” ，下列有关硅可能 成为新型能源的叙述中不正确的是(A) A自然界存在大量硅单质 B自然界的硅易开采，且可再生 C硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料 D硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境的污染容易有效地控制 课
10、堂 小 结 一、硅酸盐 1硅酸盐改写成氧化物形式的主要方法 2常见的硅酸盐 3硅酸盐工业 二、硅 1硅的结构 2硅的主要化学性质 根据课本 内容以及 所学内容 进行知识 的总结、 归纳 通过课堂 总结，使 学生明白 本节所学 内容，并 注重知识 的归纳和 理解。 针 对 训 练 1矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指 的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如长石(KAlSi 3O8)风化生 成黏土 Al 2(Si2O5)(OH)4，此时反应的离子方程式为： 2KAlSi3O82H2CO35H2O= 2K 2HCO3-4H 2SiO3Al2(Si2O5)(O
11、H)4 （1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式： KAlSi 3O8：_ ； Al 2(Si2O5)(OH)4：_。 （2）上述反应能够发生的原因是_。 2制造太阳能电池需要高纯度的硅。工业上由粗硅制高纯度硅可通过以下反 应实现： Si3HClSiHCl 3H2 SiHCl3H2 Si3HCl 下列有关叙述错误的是(D) 巩固训练通过针对 性练习， 及时反馈 课堂教学 效果，巩 固硅酸盐 的组成、 结构与性 质及硅的 性质与应 用的理论 知识，提 升分析问 题解决问 A2 个反应都是氧化还原反应B2 个反应都是置换反应 C反应中Si 是还原剂D上述 2 个反应互为可逆反应 3NaOH、 KOH
12、 等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中(B) 4关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物，下列说法正 确的是 (B) A可溶于水，显酸性 B化学性质不活泼 C是酸性氧化物，不溶于任何酸 D熔沸点较低，物理性质类似于CO2 5下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(C) 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制 作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 ABCD 题的 能 力。 总 结 归 纳 结 束 新 课 本节课我们学习了硅酸盐的重要用途及性质，了解了硅酸钠的特性- 耐 火。知道了Si 单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进
13、一步理解了 Si 的性质。 21 世纪人类所面临的重大问题之一是能源危机。而从书上我们了解 到 Si 是具发展前景的新能源材料。同学们，随着人类对Si 及其化合物的认识 越来越深刻， 随着科学技术的不断发展，我们有理由相信Si 及其化合物对人类 作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜! 聆听通过课堂 总结，使 学生明白 本节所学 内容，并 注重知识 的归纳和 理解。 板书设计 课题：硅酸盐和硅单质 【基础梳理】 一、硅酸盐 1概念： 2硅酸盐的性质 3硅酸盐组成的表示 （2） 化学性质： 4最常见的硅酸盐 Na2SiO3 5硅酸盐材料 （1）三种常见的硅酸盐产品 （2）其他含硅的物质 二、硅单质 1种类： 2结构： 3性质 4用途 （2）化学性质： （1）物理性质 【拓展延伸】 一、硅酸盐的氧化物形式的改写 二、单质硅的化学性质 作业设计 1教材 P81习题 8-11； 2补充习题 3预习：氯气的性质；