2020高中化学 第四章 非金属及其化合物 4

2020高中化学 第四章 非金属及其化合物 4

‎4.1 无机非金属材料的主角——硅①‎ 课型设置：新授课；‎ 学习目标：了解硅的存在，硅的原子结构，学习单质硅的结构特征、理化性质及用途。了解二氧化硅的结构，掌握二氧化硅的化学性质 学习重点： 硅和二氧化硅的性质 ‎ 学习难点： 硅和二氧化硅的性质 导·学·展·评·馈 ‎ 学习内容（包括学法指导）‎ 硅在自然界的含量居于第_______位，硅是一种亲氧元素，在自然界总是与氧相互结合的，自然界_______游离态的硅。_____________及_________占地壳质量的90%以上。‎ 硅的单质 硅的单质以晶体硅最为常见。晶体硅是一种灰黑色固体，有______光泽，熔点____、硬度____、导电性介于导体和绝缘体之间(可作为_____________材料)。‎ 硅的原子结构示意图为___________________，硅位于第三周期的中间位置，其得 / 失电子的能力都____________，故难以通过_____________________的方式，容易以______________________的方式使硅原子最外层达到稳定结构。‎ 晶体硅的结构与“金刚石”类似，每个硅原子与相邻的硅原子形成______对共用电子对(____个共价键)，使得大量硅原子结合为空间网状结构。‎ 每个硅原子相邻的________个硅原子围出的立体构型称为“____________体”，Si—Si—Si的夹角为__________。‎ 在晶体硅的结构中发现不存在“硅分子”，晶体硅是由硅原子直接构成的晶体(_____晶体)。像金刚石、晶体硅这类具有空间网状结构的晶体，通常熔沸点_____、硬度____、化学性质_____。‎ 常温下，Si仅能与少数试剂反应。①Si能与F2化合，化学方程式为__________________________。‎ ‎②Si能与氢氟酸(HF)反应，化学方程式为_____________________________。③Si与烧碱溶液反应的化学方程式为____________________________________________(该反应氧化剂为_________，该反应表明Si是一种非金属元素但也能表现________性)。‎ 加热时，Si能与O2、与Cl2直接化合，化学方程式分别为____________________________、__________________________________。‎ 工业上制取粗硅的反应为__________________________________；得到的粗硅先与Cl2共热，所得产物再用H2还原(高温)，即得到高纯硅，有关反应的化学方程式为_____________________________；______________________________________。‎ 单质硅的主要用途有制作__________原件、制作____________电池以及制合金。‎ 二氧化硅 自然界的硅石、石英、水晶、玛瑙等它们的主要成分都是___________(化学式)。‎ SiO2也具有空间网状结构，每个硅原子与相邻的_____个氧原子以共价键结合(形成硅氧四面体)；而每个氧原子与相邻的_____个硅原子以共价键结合。可以看出，SiO2中不存在“SiO2分子” ，SiO2也是由硅、氧原子直接构成的晶体(_______晶体)。‎ 平均看来，计算每个硅原子对应的氧原子数的算式为：__________________，所以，SiO2中Si、O原子个数比为1：2。“SiO2”不能称为分子式，只能称为_______式。‎ SiO2是一种_______溶于水、熔点_______的固体，其主要用途有制_______________、制光学玻璃和制取_______的原料。‎ 常温下，SiO2的性质_________。①SiO2与F2反应的化学方程式为___________________。②SiO2与氢氟酸(HF)反应的化学方程式为___________________________________(氢氟酸可用于腐蚀玻璃)。③SiO2的属于______性氧化物。实验室盛装烧碱溶液的试剂瓶不宜用玻璃塞(尤其是磨口玻璃塞)，其原因用化学方程式表示为__________________________________(生成物_____________具有粘性)。‎ 高温下，SiO2能与生石灰发生反应，方程式为____________________________。SiO2分别与纯碱、石灰石发生反应的方程式为_____________________________、_______________________________ (均生成CO2气体，这两个反应是工业制玻璃的主要反应) 。‎ 2‎ ‎4.1 无机非金属材料的主角——硅②‎ 课型设置：新授课；‎ 学习目标：学习硅酸、硅酸盐的性质；了解复杂硅酸盐的组成；初步了解硅酸盐工业产品。‎ 学习重点： 硅酸、硅酸盐 ‎ 学习难点： 硅酸、硅酸盐 导·学·展·评·馈 ‎ 学习内容（包括学法指导）‎ 硅酸 硅酸是一种_____溶于水的_____酸。在饱和Na2SiO3溶液中，逐滴加入稀盐酸，有透明、冻状凝胶产生，化学方程式为______________________________________。向Na2SiO3溶液中，通入足量的CO2，可以观察到____色_____状沉淀，化学方程式为______________________________________(该反应表明，硅酸的酸性比碳酸______)。‎ 硅酸有不同的组成，为了简便，通常表示为_________(硅酸化学式)或___________(原硅酸化学式)。硅酸不稳定，受热会分解，化学方程式为___________________________。硅酸凝胶脱水得到“硅胶”，它具有_______的结构，吸附_____能力强，实验室里常用作________。‎ 硅酸盐 最简单的硅酸盐是硅酸钠(工业上俗称__________)，化学式为________(用氧化物的形式表示为______•_________)。硅酸钠的水溶液俗称________，是无色黏稠液体，可用于制备硅胶、黏合剂和木材________剂等。‎ 硅酸盐是由硅、_____和_____组成的化合物的总称，硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多____溶于水，化学性质很_______。‎ 硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用氧化物的组合形式表示：‎ 金属氧化物前置(相对_____金属的氧化物靠前)；_____放在最后。‎ 石棉CaMg3Si4O12_______________________________________；‎ 高岭石Al4Si4O10(OH)8___________________________________；‎ 斜长石NaAlSi3O8_______________________________________；‎ 白云母KAl3Si3O10(OH)2_________________________________。‎ 无机非金属材料 三大传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷。‎ 普通玻璃是以________、_______和______为原料，大致组成可以表示为______•_______•_______。‎ 水泥是以_______和______为原料，主要成分认识有： _______•________； _______•________和________•_______。‎ 陶瓷以__________(主要成分_______•_______•_______)为主要原料。‎ 其它材料 金刚砂是碳化硅(化学式________)的俗称，结构与金刚石、晶体硅相似，硬度____、熔点____。‎ 高温结构陶瓷又称_______陶瓷，具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优良性能。常见高温结构陶瓷有氮化硅 、氮化硼等。‎ 透明陶瓷具有优异的______性能，耐高温，绝缘性好。如氧化铝陶瓷。‎ 光导纤维(主要成分_________)，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝。光纤通信的优点有：信息容量大，光纤的抗干扰性能好，质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便。‎ 课堂反馈 ‎1、与普通玻璃相比具有相同组成的是( 　)‎ ‎　　A．钢化玻璃　 B．光学仪器玻璃 ‎　　C．石英玻璃　 D．有色玻璃 ‎2、制水泥和玻璃时都需要用的原料是( 　)‎ A．粘土 B．石英 C．石灰石 D．纯碱 ‎3、能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来试剂是( 　)‎ ‎　　A．苛性钠溶液 B．水 C．氢氟酸 D．稀盐酸 ‎4、将‎24g石英和‎80g石灰石在高温下充分反应，反应后放出气体在标况时的体积是( 　)‎ ‎　　A．‎8.96L B．‎17.92L C．‎4.48L D．‎‎11.2L ‎5、氮化硅是一种耐高温陶瓷材料，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在‎1300℃‎反应获得。 ‎(1)氮化硅晶体属于 晶体。‎ ‎(2)已知氮化硅晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式 。‎ ‎(3)现用四氯化硅和氮气在氢气保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为： 。‎ 2‎