4.1.2 无机非金属材料的主角-硅 硅酸盐 硅单质 学案 人教版必修1[1]

第一节 无机非金属材料的主角——硅

（第2课时 硅酸盐 硅单质）

【学习目标】

1、了解硅单质、硅酸盐的物理性质和用途，掌握主要硅酸盐的化学性质。（学习重点） 2、知道一些无机非金属材料及其制法。 【知识回顾】

单质碳的存在形式有哪些？主要性质如何？

【预学能掌握的内容】 二、硅酸盐

1、硅酸盐的含义：硅酸盐是由 组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数硅酸盐 溶于水，化学性质 。 2、硅酸盐组成的表示形式：

通常用 和 的组合形式表示其组成。 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3

高岭石：Al2(Si2O)(OH)4 3、Na2SiO3的物理性质： 晶体，熔点 ， 溶于水，其水溶俗称 ，是制备 和 等的原料。 4、无机非金属材料：

（1）陶瓷是以 为原料，经 而成的；

（2）普通玻璃是以 为原料，经 、 ，在中熔融制得的；

（3）普通水泥是以 为主要原料，经 、 后在中煅烧，再加入适量 ，研成细粉而得。

（4）特殊功能的含硅材料：

①碳化硅，俗称 ，化学式为 ，硬度大，可用作 ； ②含4%硅的硅钢具有 性，主要用作 ； ③人工合成的硅橡胶是最好 的橡胶，用于 ； ④人工制造的分子筛，主要用作 。

三、硅单质

晶体硅是具有 光泽的 固体，熔点 ，硬度 ，有 性，

由于晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的 材料。 【预学中的疑难问题】

二、硅酸盐

〖交流展示〗

小组交流课前预习收获与疑惑，积极展示。

〖实验探究〗

小组合作完成课本P77“实验4－2”，讨论并小结硅酸钠的主要性质和用途。

〖交流探究〗

（1）结合课本阅读和老师介绍，认识常见的无机非金属材料，讨论陶瓷、玻璃和水泥有哪些共同点？

（2）结合课本P77“资料卡片”，把下列硅酸盐改写成氧化物形式：

硅酸钠（Na2SiO3）： 钾长石（2Al2Si6O16）： 蛇纹石（Mg3H4Si2O9）：_______________________________________

高岭石（Al2H4Si2O9）：________________________________________ 三、硅单质

〖合作探究〗

（1）结合课本阅读和老师介绍，归纳硅的重要用途。

（2）工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制得含有少量杂质的粗硅，同时生产一氧化碳气体。碳化硅（SiC，俗称金刚砂）具有金刚石结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料，工业上使焦炭与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅，同时生成一氧化碳气体。回答下列问题：

①写出制取粗硅的化学方程式： ； 在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为： 。

②写出制取碳化硅的化学方程式： ； 在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为： 。

③在制取粗硅后，制取纯硅一般要分两步进行，首先使Si和Cl2反应，生成的SiCl4除杂后用H2还原得到纯硅。写出制取纯硅的化学反应方程式并用标出电子转移情况：

〖课堂练习〗

1、高岭土的组成表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x 、y的数值分别为（ ）

A．7，2 B．6，3 C．，4 D．3，6

2、能将CaCO3 、SiO2、Na2SiO3三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ） A．苛性钠溶液 B．水 C．氢氟酸 D．稀盐酸 3、课本P81习题8、9。

〖及时总结〗总结本课时主要内容。

【基础达标】

1、下列物质中属于纯净物的是（ ）

A．Na2CO3·10H2O B．水泥 C．纯净的盐酸 D．普通玻璃 2、下列物质有固定熔点的是（ ） A．玻璃 B．水泥 C．水玻璃 D．Na2O·SiO2

3、下列物质的浓溶液，能用磨口玻璃试剂瓶盛放的是（ ） A．浓H2SO4 B．水玻璃 C．苛性钠 D．氢氟酸 4、在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是（ ） A．纯碱 B．石英 C．石灰石 D

【能力提升】

5、下列离子方程式，正确的是 （ ）

A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca

2+

+2OH? +CO2 ===CaCO3↓+H2O

B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO2

2

3? +SiO2==SiO3? +CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2

2 +2OH? === SiO3?+H2O↑

D．硅酸与烧碱溶液中和：H

2

2SiO3+2OH? === SiO3?+2H2O

6、汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进

行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCSi2Ox，C为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（ ） A．用盐的形式表示：BaSiO3·CSiO3 B．用氧化物形式表示：BaO·CO·2SiO2

C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色

7、1 g SiO2C=====高温

2和足量的碳在高温下发生反应SiO2＋

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

8、已知硅可与NaOH溶液发生下列反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。现将69 g钠和42 g硅同时投入足量水中充分反应后，测得溶液体积为00 L，求产生的氢气在标准状况下的体积为多少升？所得溶液的物质的量浓度为多少？