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2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料教案（3）蘇教版必修1 【創(chuàng)設(shè)情景】 1．最初的電腦有幾十噸，占地100多平方米，耗電量大，而性能還不如現(xiàn)在電差的電腦，硅芯片的使用，大大減小了計(jì)算機(jī)的體積與質(zhì)量，加快了計(jì)算速率。現(xiàn)在我國的超級計(jì)算機(jī)計(jì)算速度已進(jìn)入世界前十名，也擁有了自主開發(fā)生產(chǎn)的CPU。 2005年3月28日，在人民大會堂，鄧中翰代表中星微“星光中國芯”研發(fā)團(tuán)隊(duì)，接受國家主席胡錦濤為他頒發(fā)的共和國最高獎勵(lì) ——國家科技進(jìn)步一等獎。 “中國芯”的誕生徹底改寫了蓬勃發(fā)展的中國IT業(yè)無“芯”的歷史。如今 “中國芯”已成功占領(lǐng)了計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片市場的世界第一位。從此，中國人可以用上“中國芯”，并且，讓世界上其他國家也用上“中國芯”！如果追溯一下芯片的來歷，人們發(fā)現(xiàn)，它竟然來自最普通的石頭。 2. 展示日常生活中的瑪瑙飾品、石英鐘、石英眼鏡、水晶等。 【設(shè)問】1.同學(xué)們，關(guān)于硅你們還知道什么？ 2.從化學(xué)的角度看，你知道瑪瑙飾品、石英鐘、石英眼鏡、水晶的主要成分是什么嗎？ 3.沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅，關(guān)于SiO2，你還知道哪些內(nèi)容呢？ 【歸納小結(jié)】 一、SiO2的性質(zhì) １.二氧化硅具有什么樣的物理性質(zhì)？哪些常見的物質(zhì)主要成分是二氧化硅？ ２.從物質(zhì)分類的角度來看，二氧化硅屬于哪類物質(zhì)，預(yù)測它能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？ ①與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) （以NaOH為例） ②與堿性氧化物反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　?。ㄒ訡aO為例） ③弱氧化性 ④特性：和HF反應(yīng)　　　　　　　　　　　，應(yīng)用　　　　　　　　 　　 ３.工業(yè)上制硫酸最后一步是SO3+H2O=H2SO4,能否用和水反應(yīng)制取硅酸，說明理由；H2SiO3是難溶于水的二元弱酸，在實(shí)驗(yàn)室中怎樣制取硅酸？列舉SiO2的應(yīng)用 ４.水玻璃是　　　，盛放氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶為什么不能使用磨口玻璃塞，試解釋其中的原因。 ５.SiO2有哪些用途？ 【過渡】 1.硅單質(zhì)用途廣泛，但自然界中卻沒有硅單質(zhì)。工業(yè)上是如何制取硅單質(zhì)的呢？ 【歸納小結(jié)】 二、Si的性質(zhì) 1.硅的制取 2.硅的物理性質(zhì) 3.硅的化學(xué)性質(zhì)： 單質(zhì)硅在常溫比較穩(wěn)定，與氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等物質(zhì)都很難發(fā)生反應(yīng)，但能與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。在加熱時(shí)能跟O2等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 ⑴與非金屬反應(yīng)：①與F2反應(yīng) ②與O2反應(yīng) ⑵與堿液（NaOH溶液）反應(yīng) ⑶與酸反應(yīng)：與HF反應(yīng) 4.硅的用途 【鞏固練習(xí)】 1.下列關(guān)于SiO2和Si的敘述中，正確的是 ( ) A.都能跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，都不會跟酸反應(yīng) B.SiO2和Si的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比較高 C.Si能跟某些非金屬反應(yīng)，SiO2跟任何非金屬都不反應(yīng) D.都能跟燒堿反應(yīng)，都不會跟純堿反應(yīng) 2.根據(jù)右圖所示變化關(guān)系，請回答下列問題。 ⑴寫出A、B、C、D物質(zhì)的化學(xué)式 A.　　 　　　 B.　　 　　 C.　　　　　 D.　　　 ⑵寫出C→A的化學(xué)方程式: 　　　　　　　　　　 　　 ⑶寫出下列變化的離子方程式 A→B：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 C→B：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【課外練習(xí)】 一、選擇題 1.下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是 （ ） A．石英 B.水晶 C.金剛砂 D.瑪瑙 2.下列物質(zhì)不與水反應(yīng)的是 （　?。? A.SiO2　 B.SO2　 C.CO2　 D.CaO 3.將固態(tài)的氫氧化鈉加熱至熔融狀態(tài)，不可選用的器皿是 ( ) A.鐵坩堝 B.石英坩堝 C.石墨坩堝 D. 氧化鋁坩堝 4.二氧化硅是一種熔沸點(diǎn)很高的、硬度很大的物質(zhì)的氧化物，下列有關(guān)二氧化硅用途的說法不正確的是 ( ) A．用于制作光學(xué)鏡片 B．制造光導(dǎo)纖維 C．制石英坩堝 D．與水直接反應(yīng)制硅酸 5.玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是 ( ) A．燒堿 B．純堿 C．氫氟酸 D．鹽酸 6.地殼中含量第一和第二的兩種元素形成的化合物，不具有的性質(zhì)是 ( ) A．熔點(diǎn)很高 　 B．是酸酐，與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸 C．可與生石灰反應(yīng) 　 D．與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì) 7.關(guān)于晶體硅的說法中不正確的是： （　?。? A.晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的非金屬固體 B.硅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，因此在自然界里有游離的硅存在 C.硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) D.工業(yè)上用碳在高溫下還原二氧化硅來制備粗硅 8.下列說法正確的是 ( ) A.在硅酸鈉溶液中加入鹽酸產(chǎn)生沉淀 B.水玻璃在空氣中存放易變質(zhì) C.因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 9.下列變化需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是： （　?。? 　A.SiO2→SiO32- B.Si→SiO32- C.SiO2→Si　 D.SiCl4→Si 10.下列變化不能一步實(shí)現(xiàn)的是： （　?。? A．Na2SiO3→H2SiO3 　B.H2SiO3→SiO2 C.SiO2→H2SiO3　　　D.SiO2→Na2SiO3 11.下列說法正確的是： （　?。? A.因SiO2不溶于水，故SiO2不是H2SiO3的酸酐 B.CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）可以得到硅酸 C.CO2通入飽和的氯化鈣溶液中能生成白色沉淀 D.SiO2的俗名叫水晶 12.下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是： （ ?。? 　A.硅酸鈉溶液　 　B.氫氟酸 C.氫氧化鈉溶液　　 　D.氯化鈉溶液 13.在SiO2＋3C===SiC＋2CO的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑質(zhì)量之比是 ( ) 　A．35∶60B．60∶36C．1∶2D．1∶3 14.下列物質(zhì)的反應(yīng)過程符合所示過程的是 ( ) A．向CaCl2溶液中通人過量CO2 B．向水玻璃溶液中通人過量CO2 C．向澄清石灰水中通人過量CO2 D．向水玻璃溶液中加入過量鹽酸 二、填空題 ==== 高溫 1.下列反應(yīng)中，SiO2表現(xiàn)什么化學(xué)性質(zhì)?在A～D選項(xiàng)中選出正確答案。 ==== 高溫 (1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ (3)SiO2+2C Si+2CO↑ (4)SiO2+4HF=SiF4+2H2O A．作為玻璃的成分與氫氟酸反應(yīng)而使玻璃能被雕刻 B．將揮發(fā)性的酸酐從其中代換出來 C．弱氧化性 D．酸性氧化物的通性 2.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供下列試劑瓶, ①細(xì)口磨口塞玻璃瓶瓶②細(xì)口橡皮塞玻璃瓶③細(xì)口塑料瓶④廣口瓶⑤棕色廣口瓶，如果你是實(shí)驗(yàn)室管理員,你將如何存放下列藥品?你的依據(jù)是什么? a.二氧化硅___ _ b.氫氧化鈉溶液___ _ c.硝酸銀晶體___ __ d.氫氟酸__ _ e.濃硫酸___ _ 3.A和B兩種元素的原子最外層電子數(shù)相等，但差一個(gè)電子層。A、B的單質(zhì)在常溫 下是同一狀態(tài)；A和C兩元素電子層數(shù)相等，并能形成化合物AC2，每個(gè)AC2分子中共有22個(gè)電子，回答： (1)A、B、C是（元素符號填寫）：A ，B ，C ； A、B、C的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為 。 (2)A與B最高價(jià)氧化物相對應(yīng)的水化物的酸性比較(用化學(xué)式表示) ，[來源:] 用化學(xué)方程式說明 。 (3)寫出B的氫化物在空氣中自燃的化學(xué)方程式，并注明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 三、計(jì)算題 1.已知硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，現(xiàn)把11.5g鈉和4.2g硅投入100g水中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，收集到氫氣的體積是多少?溶液中各溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?