资料简介
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[学生阅读]P74中间自然段。 [回答]硅位于元素周期表ⅣA,与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样,其原子即不容易失去电子又不容易得到电子,主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢?接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 [板书]一、二氧化硅和硅酸 [投影]金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。 [讲述]硅为亲氧元素,在地球上硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在;而碳主要形成石灰岩和碳酸盐矿物,碳的氧化物二氧化碳通过光合作用进入以碳为骨架的有机世界。 [板书]1、二氧化硅(SiO2) [讲述]地球上天然二氧化硅成为硅石,约占地壳质量的20%,存在形态有结晶性和无定性两种。 [投影]二氧化硅晶体模型: 这种能说明什么问题呢?展示“鸟巢”工程图片,产生一些联想对网状结构留下深刻印象。 [阅读]科学视野。 [讲解]将晶体硅结构中的每一个“硅-硅”共价键打开,并在其间夹入一个氧原子,就形成了二氧化硅的晶体。这样,每个硅原子和四个氧原子以共价键结合,形成以该硅原子为中心的正四面体型结构,这种正四面体型结构向空间伸展,就形成了具有空间网状结构的原子晶体。由于每个氧原子同时和两个硅原子成键,所以二氧化硅晶体中,硅氧原子数之比为1:2,SiO2只表示一种比例关系,并不表示晶体中存在SiO2的小分子。 [展示]水晶与玛瑙示意图: [讲述]水晶—石英中无色透明的晶体;具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。二氧化硅可用来做光导纤维。 [投影] [讲述]石英可用来做石英钟、石英表,耐高温的石英玻璃;水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等,含有有色杂质的石英,还可用于制造精密仪器轴承,耐磨器皿和装饰品等。这些应用与二氧化硅的什么性质有关? [板书](1)物理性质:坚硬、难溶固体 展示:瓶塞被粘住一个试剂瓶。要学生来打开。结果不能打开,引发学生讨论。瓶塞被粘住的原因是什么?怎样才能打开?引出SiO2的化学性质。要学生找原因和对策。 展示:学校校友送给母校玻璃镜面上字(图片),字是怎样弄上去的?引起学生讨论。 [强调]酸性氧化物一般不与酸发生化学反应,而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应,这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点,属二氧化硅的特性。由此,我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为: [讲解并板书]二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物,与氢氧化钠生成了硅酸钠,而硅酸钠是粘胶剂,将瓶塞与试剂瓶粘在一起。 [思考]已知玻璃中含有SiO2,而硅酸钠又是一种粘合剂,回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? (2)化学性质: SiO2与CO2化学性质的比较(学生做,教师补充) 物 质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与碳反应 [板书] 1、酸性氧化物 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3 2、氧化性:SiO2+2C===Si+2CO(工业上用此反应制粗硅,这就是“从沙滩到用户”!) 3、特殊性:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (怎样保存HF?塑料瓶) 4、在高温下与碳酸盐的反应(应用于玻璃生产) SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 == CO2↑ + CaSiO3 [过渡]刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么,硅酸是怎样的一种酸?它怎样制得呢?下面我们就来学习这个问题。 [板书]2.硅酸(H2SiO3) 提出思考:硅酸(H2SiO3)能通过二氧化硅与水反应制得吗?为什么? 引入:硅酸 1、不溶于水,酸性比碳酸弱。 [实验4—1]试管中加入3~5mL Na2SiO3饱和溶液,滴入2~3滴酚酞试液,再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸,边滴边震荡,至红色变浅并接近消失停止,记录现象。 现象 结论 化学方程式Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 2、制备:较强酸与可溶硅酸盐溶液 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3 硅酸是一种白色胶状物质,不溶于水,受热干燥失水。H2SiO3==H2O+SiO2 3、用途:硅胶多孔,吸附水份能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。 展示干燥剂,小结硅酸用途 [讲解]生成的H4SiO4叫原硅酸,是一种白色胶状物质,不溶于水,在干燥的空气中易失水变成硅酸。 [板书] H4SiO4====H2SiO3+H2O [小结]略 [作业]P80-81 1、3、5、7 [反思] 附板书计划: 第四章 非金属元素及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角—硅 一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅 ⑴物理性质:坚硬、难溶固体 2.硅酸(H2SiO3) ⑵化学性质: ⑴不溶于水,酸性比碳酸弱。 酸性氧化物:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ⑵Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4↓+2NaCl SiO2+CaO===CaSiO3 Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3 氧化性:SiO2+2C===Si+2CO H4SiO4====H2SiO3+H2O 特殊性:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
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