《5.3無機(jī)非金屬材料》教案【第一課時(shí)】【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.了解硅酸鈉的性質(zhì)和主要用途2.對(duì)硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品有大致印象,體會(huì)硅酸鹽的豐富性和復(fù)雜性3.了解硅是重要的半導(dǎo)體材料，在電子工業(yè)上的廣泛用途。過程與方法本節(jié)課內(nèi)容屬于了解層次,行文淺顯易懂,可讓學(xué)生閱讀自學(xué),仔細(xì)體會(huì)有關(guān)知識(shí)的內(nèi)涵,進(jìn)行歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)、歸納能力。情感態(tài)度價(jià)值觀以中國的陶瓷在世界文明中的重要地位為例，感悟我們中華民族的偉大與希望；以晶體硅在高新技術(shù)領(lǐng)域里的重要作用為例，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系，使學(xué)生真正地認(rèn)識(shí)到硅酸鹽工業(yè)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)硅酸鹽的用途教學(xué)難點(diǎn)1.硅酸鹽的用途2.硅酸鹽的豐富性和多樣性【教學(xué)方法】自主——合作——探究【教學(xué)過程】［導(dǎo)入］硅酸鈉是一種可溶性的硅酸鹽，而其他硅酸鹽多數(shù)是不溶于水的。硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)量的5%。［板書］二、硅酸鹽[實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)4-2，取兩張濾紙條，分別放入蒸餾水和飽和溶液中，使之充分吸濕、浸透，取出稍瀝干（不再滴液）后，同時(shí)分別在酒精燈外焰點(diǎn)燃。觀察現(xiàn)象。完成實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：放入蒸餾水放入飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論[學(xué)生討論，交流]硅酸鈉的性質(zhì)、用途（顯堿性，能耐高溫）[教師小結(jié)]硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，，其用途很廣；建筑工業(yè)及造紙工業(yè)用它做粘合劑；木材或織物用水玻璃浸泡過后既防腐又不易著火；浸過水玻璃的鮮蛋可以長期保存；水玻璃還用作軟水劑，洗滌劑和制肥皂的填料；它也是制硅膠和分子篩的原料。［演示實(shí)驗(yàn)］取兩根一樣的干燥布條(其中一根在硅酸鈉溶液中浸過)在火焰上燃燒。［觀察回答］兩根布條燃燒的情況一樣嗎？現(xiàn)象有何不同？［回答］不一樣。一根很容易燃燒，一根不燃。［思考］是什么原因造成了這樣的差別呢？答案在這里！［講解］不燃的布條是由于我預(yù)先在硅酸鈉溶液中浸泡并曬干的。這也是硅酸鈉的用途之一。硅酸鈉的水溶液俗名“水玻璃”，其用途很廣，建筑工業(yè)及造紙工業(yè)用它做粘合劑。木材或織物用水玻璃浸泡過后既防腐又不易著火。浸過水玻璃的鮮蛋可以長期保存。水玻璃還用作軟水劑，洗滌劑和制肥皂的填料。它也是制硅膠和分子篩的原料。[板書]1.硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。[實(shí)物展示]粘土樣本。[課堂閱讀]科學(xué)視野，概括你所獲取的信息，制作成知識(shí)小卡片。（1）硅酸鹽的豐富性和多樣性的原因；（2）土壤膠體的形成過程；（3）土壤膠體的作用……[講解]由于鋁與硅在元素周期表位置相鄰、離子大小相近，鋁離子通常或多或少的置換硅酸鹽中的正四價(jià)硅，形成鋁硅酸鹽。為了保持電中性，回引入其他正離子，從而增大了硅酸鹽的豐富性和復(fù)雜性。硅酸鹽礦石長期風(fēng)化會(huì)成為粘土，并且生成土壤膠體。土壤膠體一般帶負(fù)電荷，能吸附土壤中的銨根離子及鉀離子，具有保肥能力。這是大自然對(duì)人類的饋贈(zèng)，我們應(yīng)該愛護(hù)大地母親。我們?nèi)粘Ｋf的粘土,它的化學(xué)成分主要是由組成。[板書]2.粘土：化學(xué)成分主要是：，土壤膠體一般帶負(fù)電荷，具有保肥能力。[學(xué)生展示]水泥、住宅玻璃、汽車、火車的車窗玻璃、擋風(fēng)玻璃、各種顏色的玻璃、光學(xué)儀器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷質(zhì)餐具、衛(wèi)生設(shè)施、藝術(shù)飾品。[提問]China的中文意義，引入三大硅酸鹽工業(yè)。[投影]應(yīng)用廣泛的硅酸鹽工業(yè)：[板書]3.硅酸鹽工業(yè)：[閱讀]思考與交流玻璃普通玻璃的大致組成：各種特種玻璃的特性和應(yīng)用種類特性用途普通玻璃在較低溫度下易軟化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈的燈殼等光學(xué)玻璃光性能好、有折光和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、用凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀宇航員的衣服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材；微波通信器材；汽車、火車窗玻璃等[思考與交流]從上表我們知道了一些特種玻璃的性質(zhì)和用途，請(qǐng)從改進(jìn)材料方面談?wù)劚颈韮?nèi)容給你啟發(fā)。水泥（1）主要成分硅酸三鈣（）、硅酸二鈣（）、鋁酸三鈣（）（2）用途：建筑行業(yè)水泥在各個(gè)工程上應(yīng)用（3）閱讀資料交流感受。①現(xiàn)在全世界年產(chǎn)水泥總數(shù)超過6億噸。一種新型水泥——雙快水泥（快凝、快硬）問世。它澆注一天后的硬度，相當(dāng)于普通水泥澆注7-28天后的硬度。②我國水泥工業(yè)的發(fā)展情況：水泥產(chǎn)量自1979年到1999年增長了7.8倍，20年間我國水泥產(chǎn)量平均增長達(dá)11.08％，水泥產(chǎn)量自1995年以來一直居全世界首位。其中1999年我國水泥產(chǎn)量占世界的37．16％。我國現(xiàn)有水泥企業(yè)8000多家，而20萬噸以上的企業(yè)不足10％，全國水泥企業(yè)平均規(guī)模不到10萬噸，與世界其它國家相比差距極大。陶瓷[思考]為什么在英文中用China表示中國？產(chǎn)品主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件主要反應(yīng)或主要成分主要性質(zhì)水泥粘土、石灰石、（石膏）適量水泥回轉(zhuǎn)窯高溫硅酸三鈣：硅酸二鈣：鋁酸三鈣：水硬性玻璃純堿石灰石石英玻璃窯高溫成分：、、[教師講解]我國是世界上最早生產(chǎn)陶器的國家，瓷器是中華文明的象征，中國的瓷器馳名世界，英文的“中國”（China）一詞又指“瓷器”，這反映了在西方人眼中中國作為“瓷器故鄉(xiāng)”的形象。[教師引導(dǎo)]請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說一下玻璃、陶瓷的性能？[學(xué)生討論，交流]玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人；玻璃不耐熱，開水都能把它炸裂；陶瓷硬度高、耐磨損、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但易破損。[投影講解]硅酸鹽產(chǎn)品簡介：[板書]3、水泥：硅酸三鈣：硅酸二鈣：鋁酸三鈣：玻璃：、、[講解]硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通常可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成，如：硅酸鈉是一種可溶性的硅酸鹽，而其他硅酸鹽多數(shù)不溶于水，而且結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成。書寫規(guī)則：金屬氧化物寫在最前面，然后寫二氧化硅，最后寫水，而且氧化物之間用“·”隔開［例題］可以寫成硅酸：、硅酸鉀：——高嶺石：［練習(xí)］如何用氧化物的形式表示下列硅酸鹽高嶺石：以氧化物形式表示為（）鈉長石：a為（），若以氧化物形式表示為（）[閱讀]資料卡片，練習(xí)氧化物表示形式。[板書]4.氧化物表示形式：硅酸鈉：石棉：長石：普通玻璃：黏土：[小結(jié)]規(guī)則：化合價(jià)不變，原子個(gè)數(shù)比不變。金屬氧化物按金屬活動(dòng)順序表示[教師講解]傳統(tǒng)陶瓷有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這使得很多行業(yè)的科學(xué)家都對(duì)它情有獨(dú)鐘，然而它的弱點(diǎn)的存在，又使它的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。關(guān)于陶瓷，科學(xué)家們一直在探索著揚(yáng)長避短的制作技術(shù)，并已取得了很大的進(jìn)展和突破，產(chǎn)生了多種多樣具有特殊性能的新型陶瓷，下面請(qǐng)同學(xué)展示。[學(xué)生展示]介紹搜集的新型陶瓷資料。[課堂閱讀]請(qǐng)閱讀課文材料，討論歸納新型陶瓷。[閱讀]科學(xué)視野—新型陶瓷（結(jié)合幻燈講解）。結(jié)構(gòu)陶瓷：主要是指發(fā)揮其機(jī)械、熱、化學(xué)等性能的一大類新型陶瓷材料，它可以在許多苛刻的工作環(huán)境下服役，因而成為許多新興科學(xué)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。在空間技術(shù)領(lǐng)域，制造宇宙飛船需要能承受高溫和溫度急變、強(qiáng)度高、重量輕且長壽的結(jié)構(gòu)材料和防護(hù)材料，在這方面，結(jié)構(gòu)陶瓷占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。從第一艘宇宙飛船即開始使用高溫與低溫的隔熱瓦，碳-石英復(fù)合燒蝕材料已成功地應(yīng)用于發(fā)射和回收人造地球衛(wèi)星。未來空間技術(shù)的發(fā)展將更加依賴于新型結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用，在這方面結(jié)構(gòu)陶瓷尤其是陶瓷基復(fù)合材料和碳/碳復(fù)合材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他材料。壓電陶瓷：你聽說過會(huì)說話、會(huì)唱歌的陶瓷嗎？會(huì)偵察、會(huì)指揮、能診斷、能生電的陶瓷嗎？這就是壓電陶瓷，屬于現(xiàn)代功能陶瓷。神奇的壓電陶瓷--海中"雷達(dá)"偵察兵：雷達(dá)是用無線電原理對(duì)空中目標(biāo)搜索、定位、導(dǎo)向的通訊工具，而在水中不能發(fā)揮作用。用壓電陶瓷制成的聲納系統(tǒng)可在水中起到同樣的作用，在軍事上搜索敵潛艇，魚雷活動(dòng)狀況是否對(duì)我方有威脅.活動(dòng)方位、速度等，我方根據(jù)動(dòng)態(tài)目標(biāo)對(duì)魚雷等起到導(dǎo)航、攻擊指揮作用。在民用上，探測海中魚群分布和種類以便有計(jì)劃捕撈，打撈遇難船物等。壓電陶瓷組成的聲納系統(tǒng)譽(yù)為水中雷達(dá)偵察兵。透明陶瓷：陶瓷一般是不透光的，由于陶瓷的不透光，使陶瓷的用途受到很多的限制。科學(xué)家經(jīng)過長時(shí)間悉心研究后，終于在1957年制成了世界上第一片透光陶瓷。透光陶瓷有著廣泛的用途。當(dāng)透光陶瓷問世后，使高壓鈉燈的研制成功。高壓鈉燈是一種發(fā)光效率很高的電光源，在同樣功率下一盞高壓鈉燈能頂兩盞高壓汞燈，且光線柔和、銀白，在高壓鈉燈下看物體不但清楚，且不刺眼。另外高壓鈉燈還具有特殊的本領(lǐng)，光線能透過濃霧不被散射，作為道路、汽車、廣場的用燈特別合適。超導(dǎo)陶瓷：1973年，人們發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)合金――鈮鍺合金，其臨界超導(dǎo)溫度為23.2K，該記錄保持了13年。1986年，設(shè)在瑞士蘇黎士的美國IBM公司的研究中心報(bào)道了一種氧化物（鑭—鋇—銅—氧）具有35K的高溫超導(dǎo)性，打破了傳統(tǒng)“氧化物陶瓷是絕緣體”的觀念，引起世界科學(xué)界的轟動(dòng)。此后，科學(xué)家們爭分奪秒地攻關(guān)，幾乎每隔幾天，就有新的研究成果出現(xiàn)。1987年2月，美國華裔科學(xué)家朱經(jīng)武和中國科學(xué)家趙忠賢相繼在釔—鋇—銅—氧系材料上把臨界超導(dǎo)溫度提高到90K以上，液氮的禁區(qū)（77K）也奇跡般地被突破了。1987年底，鉈—鋇—鈣—銅—氧系材料又把臨界超導(dǎo)溫度的記錄提高到125K。從1986—1987年的短短一年多的時(shí)間里，臨界超導(dǎo)溫度竟然提高了100K以上，這在材料發(fā)展史，乃至科技發(fā)展史上都堪稱是一大奇跡！高溫超導(dǎo)材料的不斷問世，為超導(dǎo)材料從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用鋪平了道路。生物陶瓷：生物陶瓷指與生物體或生物化學(xué)有關(guān)的新型陶瓷。生物陶瓷可分為與生物體相關(guān)的植入陶瓷和與生物化學(xué)相關(guān)的生物工藝學(xué)陶瓷。前者植入體內(nèi)以恢復(fù)和增強(qiáng)生物體的機(jī)能，是直接與生物體接觸使用的生物陶瓷。后者用于固定酶、分離細(xì)菌和病毒以及作為生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑，是使用時(shí)不直接與生物體接觸的生物陶瓷。[講述]特殊功能含硅物質(zhì)：碳化硅、硅橡膠、硅鋼、分子篩。[板書]5.新型陶瓷：結(jié)構(gòu)陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。三、硅單質(zhì)［閱讀］請(qǐng)大家閱讀課本，總結(jié)出硅的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物質(zhì)性質(zhì)等方面的內(nèi)容。[投影]圖4-11硅晶體［思考］硅元素以什么形態(tài)存在于自然界？硅元素主要存在于什么物質(zhì)里？硅有幾種同素異形體？分別是什么？［回答］硅以化合態(tài)存在于自然界，硅元素主要存在于地殼的各種礦物和巖石里；硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體。[板書]以化合態(tài)存在于自然界，有兩種同素異形體。（1）物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)高，硬度大，半導(dǎo)體。［過渡］那么，硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)怎么樣呢？［講解］常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等起反應(yīng)。加熱時(shí)，能跟一些非金屬反應(yīng)，如它也能和氧氣反應(yīng)生成二氧化硅。［講解并板書］（2）單質(zhì)硅化學(xué)性質(zhì)：[投影]硅的各種用途：[講述]（據(jù)圖片）半導(dǎo)體材料；太陽能電池。[投影練習(xí)]1.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A. B.水泥C.純凈的鹽酸 D.普通玻璃答案：A2.下列敘述正確的是（）A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng)B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過程的硬化原理相同D.石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同答案：BD3.下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是（）A.水泥 B.玻璃 C. D.水玻璃答案：C[小結(jié)]1.硅酸、硅酸鹽的用途2.掌握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)[作業(yè)]寫出下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中的化學(xué)方程式：附板書計(jì)劃：二.硅酸鹽1.硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。2.粘土：化學(xué)成分主要是：，土壤膠體一般帶負(fù)電荷，具有保肥能力。3.水泥：硅酸三鈣：硅酸二鈣：鋁酸三鈣：玻璃：、、4、氧化物表示形式：硅酸鈉：石棉：長石：普通玻璃：黏土：5.新型陶瓷：結(jié)構(gòu)陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。三、硅單質(zhì)（1）物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)高，硬度大，半導(dǎo)體。（2）單質(zhì)硅化學(xué)性質(zhì)：[課堂鞏固]1.下列材料的特性及用途的說法中不正確的是（）A、光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料B、氧化鋁陶瓷具有兩性，不可以用于制耐高溫設(shè)備C、氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來制造軸承D、人造剛玉硬度高，可用來制造剛玉球磨機(jī)2.熔融苛性鈉應(yīng)選用的器皿是（）A、陶瓷坩堝 B、石英坩堝 C、普通玻璃坩堝 D、鐵坩堝3.把下列式子改寫成氧化物的形式：A.正長石___________________。B.石棉____________________。C.蛇紋石_________________。4、氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是________（填序號(hào)）。A、制汽輪機(jī)葉片 B、制有色玻璃 C、制永久性模具 D、制造柴油機(jī)（2）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式__________________________。（3）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。【第二課時(shí)】【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.掌握硅、二氧化硅的存在、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)；2.了解硅在無機(jī)非金屬材料中的生產(chǎn)和應(yīng)用；3.能通過互聯(lián)網(wǎng)查閱有關(guān)資料并作歸納概述；4.重點(diǎn)掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。過程與方法1.構(gòu)建“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的知識(shí)體系；2.進(jìn)一步掌握學(xué)習(xí)元素及其化合物的一般方法，提高自主學(xué)習(xí)能力；3.提高信息獲取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；4.把信息技術(shù)作為獲取信息、探索問題、協(xié)作解決問題的認(rèn)知工具。情感態(tài)度價(jià)值觀1.體會(huì)硅在無機(jī)非金屬材料中扮演的重要角色，增強(qiáng)將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)的意識(shí)，贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)信息技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)；2.主動(dòng)、有目的地發(fā)現(xiàn)信息探究知識(shí)，提高參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情；3.通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)在實(shí)際生活學(xué)習(xí)中使用信息技術(shù)解決問題的學(xué)習(xí)環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的“信息素養(yǎng)”。【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)硅和二氧化硅的性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)硅和二氧化硅的性質(zhì)。【教學(xué)方法】自主——合作——探究【教學(xué)過程】[導(dǎo)課]問題：1.結(jié)合元素周期表回答：非金屬元素種類？在周期表中的位置？2.地殼中氧和硅的含量？3.大氣中氧和氮的含量？4.影響大氣質(zhì)量的氣態(tài)氧化物主要有哪些？5.人體生理必須的食用鹽是什么物質(zhì)？[學(xué)生閱讀]回答以上問題。[板書]第四章非金屬元素及其化合物[引言]二氧化硅、粘土等物質(zhì)在現(xiàn)代科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著很大的作用，今天我與同學(xué)們一起到硅“家里”作客，探討一下其中的“秘密”。[板書]第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角—硅[設(shè)問]誰知道硅在地殼中的含量？[回答]硅是自然界中分布很廣的一種元素，它的含量僅次于氧居第二位，為26.3%。［投影］圖4-1硅的廣泛存在［講述］硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中的大部分巖石、沙子和土壤，約占地殼質(zhì)量90%以上。各種各樣的硅酸鹽和水、空氣和陽光構(gòu)成了人類及生物生存的根基。自古至今，在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演者主角的角色。［問題］碳和硅元素結(jié)構(gòu)上又和不同？推測硅單質(zhì)的性質(zhì)有哪些？［回答］硅位于元素周期表ⅣA，與碳元素同族。原子最外層均有四個(gè)電子。硅同碳元素一樣，其原子即不容易失去電子又不容易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。［導(dǎo)課］下面我們學(xué)習(xí)硅的兩種重要化合物［板書］一、二氧化硅和硅酸［投影］金剛石、晶體硅、二氧化硅的晶體模型及水晶標(biāo)本。［講述］硅為親氧元素，在地球上硅主要是以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽形式存在；而碳主要形成石灰?guī)r和碳酸鹽礦物，碳的氧化物二氧化碳通過光合作用進(jìn)入以碳為骨架的有機(jī)世界。［板書］1.二氧化硅（SiO2）［講述］地球上天然二氧化硅成為硅石，約占地殼質(zhì)量的20%，存在形態(tài)有結(jié)晶性和無定性兩種。［投影］二氧化硅晶體模型：［閱讀］科學(xué)視野。［講解］將晶體硅結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)“硅-硅”共價(jià)鍵打開，并在其間夾入一個(gè)氧原子，就形成了二氧化硅的晶體。這樣，每個(gè)硅原子和四個(gè)氧原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成以該硅原子為中心的正四面體型結(jié)構(gòu)，這種正四面體型結(jié)構(gòu)向空間伸展，就形成了具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體。由于每個(gè)氧原子同時(shí)和兩個(gè)硅原子成鍵，所以二氧化硅晶體中，硅氧原子數(shù)之比為1∶2，只表示一種比例關(guān)系，并不表示晶體中存在的小分子。［展示］水晶與瑪瑙示意圖：［講述］水晶—石英中無色透明的晶體；具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。二氧化硅可用來做光導(dǎo)纖維。［投影］［講述］石英可用來做石英鐘、石英表，耐高溫的石英玻璃；水晶可以用來制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質(zhì)的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。［板書］（1）物理性質(zhì)：堅(jiān)硬、難溶固體（2）化學(xué)性質(zhì)：［投影展示］與化學(xué)性質(zhì)的比較物質(zhì)二氧化硅（）二氧化碳（）與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與碳反應(yīng)［學(xué)生交流］老師補(bǔ)充完善答案。［講解］從上表可以看出，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，是一種酸性氧化物，它不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。［強(qiáng)調(diào)］酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理。以上兩點(diǎn)，屬二氧化硅的特性。由此，我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)為：［講解并板書］不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)高溫1.酸性氧化物高溫2.氧化性：3.特殊性：［思考］已知玻璃中含有，而硅酸鈉又是一種粘合劑，回答為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？［回答］因?yàn)槭撬嵝匝趸铮芎蛪A起反應(yīng)，容易使瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開。［過渡］剛才我們提到二氧化硅不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。那么，硅酸是怎樣的一種酸？它怎樣制得呢？下面我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。［板書］2.硅酸（）［講述］硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。硅酸易形成膠體溶液，濃度較大時(shí)，則形成硅酸凝膠，再經(jīng)脫水，形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。硅膠是常用的干燥劑及催化劑的載體。［投影］［板書］（1）不溶于水，酸性比碳酸弱。［實(shí)驗(yàn)4-1］試管中加入飽和溶液，滴入2～3滴酚酞試液，再用膠頭滴管逐滴滴入稀鹽酸，邊滴邊振蕩，至紅色變淺并接近消失停止，記錄現(xiàn)象。現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式［講解并板書］（2）［講解］生成的叫原硅酸，是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。［板書］[投影練習(xí)]1.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（）A.石英坩堝 B.生鐵坩堝C.普通玻璃坩堝 D.陶瓷坩堝答案：B2.下列說法正確的是（）A.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中可以以游離態(tài)存在B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C.二氧化硅溶于水顯酸性D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸答案：B[小結(jié)]略[作業(yè)]P814附板書計(jì)劃：第四章非金屬元素及其化合物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角—硅一、二氧化硅和硅酸1.二氧化硅（）（1）物理性質(zhì)：堅(jiān)硬、難溶固體（2）化學(xué)性質(zhì)：不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)酸性氧化物——氧化性——特殊性——2.硅酸（）（1）不溶于水，酸性比碳酸弱。（2）設(shè)計(jì)2[引入]大家曾聽說過“硅谷”吧。它是美國新興的高科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，電子技術(shù)研究中心和計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)的重要基地。電子工業(yè)能得到蓬勃發(fā)展，硅元素在信息材料中的開發(fā)與應(yīng)用起著舉足輕重的作用，這就是我們將要研究的非金屬材料的主角——硅。[板書]4.1無機(jī)非金屬材料的主角——硅[導(dǎo)入]硅元素及其化合物在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用，下面請(qǐng)同學(xué)們展示你們收集的有關(guān)資料。[合作交流]分合作小組展示本組通過互聯(lián)網(wǎng)查閱硅及其化合物在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用的圖片資料及實(shí)物（如絢麗多彩的水晶飾品、電子身份證、石英電子表、石英鐘、沙、玻璃、瓷器等）[質(zhì)疑]從古至今，在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主要的角色。雖然硅的化合物隨處可見，但硅的單質(zhì)直到18世紀(jì)上半葉才由化學(xué)家制備出來，這是為什么？請(qǐng)畫出硅和碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖[學(xué)生展示]：硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，與碳相似，硅原子和碳原子的最外層電子數(shù)均為4，而初中我們知道碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，能以多種碳的單質(zhì)存在于自然界中。[質(zhì)疑]硅元素以什么形態(tài)存在于自然界？硅元素主要存在于什么物質(zhì)里？（閱讀P74）[學(xué)生展示]硅含量雖然很多，由于硅是一種親氧元素，在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽為主要存在形式。因此[多媒體展示]二氧化硅在自然界中的不同存在形式（硅石、石英、水晶、砂子、瑪瑙）。二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石，天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是純度較高的二氧化硅。[質(zhì)疑]二氧化硅的性質(zhì)如何？同樣從我們熟知的何種物質(zhì)能得到哪些啟示？[學(xué)生交流]硅單質(zhì)與碳單質(zhì)有如此多的相似之處，那么，二氧化硅的性質(zhì)也應(yīng)該和二氧化碳的性質(zhì)有相似之處？[教師引導(dǎo)]很好，我們用比較法來探討二氧化硅的性質(zhì)，請(qǐng)大家回憶我們初中學(xué)過的二氧化碳的性質(zhì)。[學(xué)生回答]二氧化碳的物理性質(zhì)是常溫常壓下是無色無味的氣體，能溶于水，密度比空氣大。化學(xué)性質(zhì)是：本身不燃燒，一般情況下也不支持燃燒，能與水反應(yīng)生成碳酸，能與堿反應(yīng)，是酸性氧化物。[教師引導(dǎo)]大家回答得很流利。請(qǐng)問，有沒有固體的二氧化碳？[學(xué)生回答]有！固體的二氧化碳叫干冰。[教師引導(dǎo)]干冰可以用來人工降雨，為什么？[學(xué)生回答]因?yàn)楦杀幸咨A的性質(zhì)。[教師引導(dǎo)]那么，二氧化碳所具有的物理性質(zhì)二氧化硅是否具有呢？可通過熟知的何種物質(zhì)進(jìn)行判斷？[學(xué)生探討]我們可通過平常容易接觸到的沙來比較二氧化碳與二氧化硅的性質(zhì)。[教師引導(dǎo)]很好，描述一下二氧化硅的物理性質(zhì)吧。[學(xué)生回答]二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大，它是一種堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水。[質(zhì)疑]為什么二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大？多媒體展示二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生初步了解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。[講解]玻璃中主要成分之一是二氧化硅，（展示量筒）量筒上的刻度是如何刻出來的？[探究]學(xué)生首先想到是用小刀，但玻璃很硬，無法用小刀在玻璃上刻。[講解]二氧化硅能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，我們利用這一反應(yīng)原理用氫氟酸雕刻玻璃的，由此，我們不能用玻璃來盛裝氫氟酸以及參與一切有關(guān)氫氟酸的反應(yīng)。氫氟酸應(yīng)保存在塑料瓶中，其有關(guān)反應(yīng)在鉛皿中進(jìn)行。[質(zhì)疑]（展示盛有硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液的試劑瓶）盛有硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液的試劑瓶有何不同？[學(xué)生觀察]盛有硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液的瓶塞不一樣，為什么盛有氫氧化鈉溶液的瓶塞要用橡皮塞？[講解]能和堿起反應(yīng)，生成粘稠的硅酸鈉（展示硅酸鈉的粘稠性），容易使瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開，所以盛氫氧化鈉的試劑瓶用橡皮塞。。（學(xué)生可能會(huì)問：但平時(shí)盛裝溶液卻仍然使用玻璃容器，只是用橡皮塞，這是為什么？因?yàn)楸M管能與該反應(yīng)并不十分迅速，而玻璃表面較光滑，接觸面積很小，反應(yīng)的程度較小，對(duì)玻璃瓶的腐蝕并不明顯。但如果用磨口塞的話，磨口處的表面積遠(yuǎn)大于光滑表面，反應(yīng)后在表面生成是一種粘性物質(zhì)，將瓶塞與瓶子緊緊粘在一起而無法打開瓶塞，因而必須用橡皮膠塞。）[質(zhì)疑]二氧化硅能與堿反應(yīng)生成鹽和水，我們把這樣的氧化物稱為酸性氧化物，回憶我們以前學(xué)過的酸性氧化物。（寫出二氧化硫、三氧化硫分別與水、氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式[學(xué)生回憶、交流]熟知的二氧化碳也是酸性氧化物。[質(zhì)疑]通過回憶二氧化碳的性質(zhì)再進(jìn)一步完善二氧化硅的性質(zhì)，列表比較二者性質(zhì)的異同點(diǎn)。[投影展示]與化學(xué)性質(zhì)的比較性質(zhì)二氧化碳（）二氧化硅（）與水反應(yīng)不反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)[質(zhì)疑]二氧化硅不溶于水，如何將二氧化硅轉(zhuǎn)變成相對(duì)應(yīng)的酸？[學(xué)生思考、總結(jié)、交流][小結(jié)]闡明“強(qiáng)酸制弱酸”的原理,通過硅酸鹽和酸可以制備硅酸。[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)4-1]觀察硅酸溶膠（）→硅酸凝膠。[實(shí)驗(yàn)探究]硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸還弱），溶解度很小。由于不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得。[實(shí)驗(yàn)4-1]在試管中加入飽和溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時(shí)停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)報(bào)告現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式離子方程式[閱讀整理]“硅膠”——干燥劑，催化劑的載體[講解]展示常用的硅膠的圖片，袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑—硅膠。[質(zhì)疑]展示一瓶在空氣中露置久的硅酸鈉溶液，倒轉(zhuǎn)，這瓶硅酸鈉溶液與你們桌上的硅酸鈉溶液有何不同，分析、提出設(shè)想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。[學(xué)生觀察、猜想、交流]可能是空氣中的二氧化碳所為，設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：向飽和硅酸鈉溶液中用玻璃管吹氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸還弱。[小結(jié)]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們可感受到二氧化硅、硅酸在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途，關(guān)于硅酸鹽和硅單質(zhì)的有關(guān)內(nèi)容，下節(jié)課再做進(jìn)一步的討論。[課堂鞏固]1.對(duì)于碳族元素，下列說法中正確的是（）A.Ge和Si的單質(zhì)都是半導(dǎo)體材料B.，，的穩(wěn)定性依次減弱C.，，的酸性依次增強(qiáng)D.只能形成共價(jià)化合物，不能形成離子化合物2.通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是（）A.水玻璃 B.石灰水 C.飽和 D.3.下列離子方程式中，書寫正確的是（）A.硅酸和氫氧化鉀溶液反應(yīng)：B.硅和濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)：C.碳酸氫鈣溶液跟稀鹽酸反應(yīng)：D.飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2：4.物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于強(qiáng)酸中，但能與純堿在熔融時(shí)反應(yīng)生成化合物B，同時(shí)放出氣體C；把氣體C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顴，將E加熱又重新得到化合物A。（1）A、B、C、D、E的化學(xué)式是：A________B________C________D_________E_________（2）寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________；________________《5.3無機(jī)非金屬材料》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過閱讀教材、分組實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)硅酸鹽的組成、性質(zhì)及基本用途。2.通過閱讀教材、觀察圖片、思考討論，認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品和具有傳統(tǒng)功能的含硅材料。3.通過閱讀填空、拓展探究，認(rèn)識(shí)單質(zhì)硅的存在、性質(zhì)和用途，樹立綠色化學(xué)是一種可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】硅和硅酸鈉的重要性質(zhì)。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】硅和硅酸鈉的重要性質(zhì)。【學(xué)習(xí)過程】舊知回顧：1.實(shí)驗(yàn)室盛放堿溶液的試劑瓶一般用橡皮塞的原理防止普通玻璃種含有的二氧化硅與堿液反應(yīng)生成具有黏性的，導(dǎo)致瓶塞無法打開。。2.（1）硅酸：硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能（填“能”或“不能”）使紫色石蕊溶液變紅色。①硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：。②硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。③硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作干燥劑。3．硅酸濃度小時(shí)可形成硅酸溶膠，濃度大時(shí)可形成硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到硅膠（或硅酸干凝膠），具有較強(qiáng)的吸水性，常用作干燥劑及催化劑載體。新知預(yù)習(xí)：閱讀教材并填寫下列空白：1.硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，在自然界分布極廣。溶解性大多不溶于水，穩(wěn)定性較好。常用的硅酸鹽是，其水溶液稱為水玻璃，可用作制硅膠及木材防火劑等。2.硅酸鹽的主要產(chǎn)品有陶瓷、水泥、玻璃。3.硅的主要用途是半導(dǎo)體材料（硅芯片、光電池等）。【同步學(xué)習(xí)】情景引入：中國有著悠久歷史的陶瓷，生活中的玻璃，以及蓋房子用的水泥，它們的主要化學(xué)成分是什么？自然界中形形色色的各種礦石其組成成分又是什么？硅酸鹽材料活動(dòng)一認(rèn)識(shí)硅酸鹽1.閱讀完善：閱讀教材，進(jìn)一步完善“新知預(yù)習(xí)1”。2.閱讀填表：閱讀教材，認(rèn)識(shí)硅酸鹽的組成并填寫下表：化學(xué)式法氧化物法________________________________________________________________3.分組實(shí)驗(yàn)：閱讀教材，并填寫對(duì)應(yīng)表格。4.閱讀了解：閱讀教材，了解硅酸鹽的豐富性和多樣性。5.討論交流：（1）為什么必須密封保存？（2）硅酸鹽可寫成二氧化硅和金屬氧化物的形式，是否可理解成硅酸鹽是二氧化硅和金屬氧化物的混合物？對(duì)應(yīng)練習(xí)：1．下列有關(guān)硅酸鹽的說法中正確的是（）A．硅酸鹽中的陰離子都是B．硅酸鹽都難溶于水C．通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的D．是一種最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑2．《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇（，銅為＋2價(jià)），下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是（）A．可用氧化物形式表示為B．性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C．易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿D．x等于6活動(dòng)二硅酸鹽工業(yè)1.閱讀填表：閱讀教材，認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)，并完成下表。原料制備方法（主要反應(yīng)）設(shè)備陶瓷黏土高溫?zé)Y(jié)陶瓷窯玻璃純堿、石灰石、石英、玻璃窯水泥黏土、石灰石、石膏反應(yīng)復(fù)雜水泥回轉(zhuǎn)窯2.思考討論：（1）在制備陶瓷、玻璃和水泥過程中是否都發(fā)生了化學(xué)變化？【答案】是（2）結(jié)合教材，說說您知道有哪些新型無機(jī)非金屬材料？品種主要性能主要用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷①耐高溫；②耐氧化；③耐磨蝕耐高溫材料，洲際導(dǎo)彈的端頭，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾管及燃燒室，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓電陶瓷能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化電波濾波器、通話器、聲納探傷器、點(diǎn)火器透明陶瓷①優(yōu)異的光學(xué)性能；②耐高溫；③絕緣性好制高壓鈉燈的燈管，防彈“玻璃”超導(dǎo)陶瓷超導(dǎo)性超導(dǎo)材料3.閱讀填表：閱讀教材，認(rèn)識(shí)特殊功能的含硅材料，并完成下表：性能用途金剛砂具有金剛石結(jié)構(gòu)，硬度很大砂紙、砂輪的磨料硅鋼含Si4%的硅鋼具有很高導(dǎo)磁性變壓器鐵芯硅橡膠耐高溫、耐低溫、彈性好造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)零件、絕緣材料分子篩具均勻微孔結(jié)構(gòu)吸附劑、催化劑對(duì)應(yīng)練習(xí)：1.下列說法正確的是（）A．普通玻璃呈淡綠色是由于含B．坩堝、蒸發(fā)皿都屬于陶瓷制品C．“唐三彩”是一種玻璃制品D．高溫下比穩(wěn)定2．下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是（）A．氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸鹽C．灼燒固體時(shí)不能使用瓷坩堝，因?yàn)檑釄逯械哪芘c反應(yīng)D．由沙子制備光伏材料時(shí)的反應(yīng)之一為新型無機(jī)非金屬材料活動(dòng)三、硅單質(zhì)存在、性質(zhì)和用途1.閱讀填空：閱讀教材，完成下列空格。（1）單質(zhì)硅的存在形式有___________________兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)與________相似。硅在元素周期表中處于________與________的過渡位置，晶體硅的導(dǎo)電性介于________和________之間，是良好的________材料。（2）硅的制備硅單質(zhì)是由其氧化物制得的，主要分為兩個(gè)階段：①粗硅的制備：___________________________②純硅的制備：_______________________、_________________。利用高純單質(zhì)硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池，將光能（如太陽光能）直接轉(zhuǎn)換為電能。所以硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料。（3）硅的物理性質(zhì)主要有金屬光澤（灰黑色）固體、熔點(diǎn)高（）、硬度大、有脆性，在常溫下其化學(xué)性質(zhì)不活潑，但在一定條件下，硅也能與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如：與溶液等反應(yīng)。（4）硅的用途：高純硅是良好的半導(dǎo)體材料，用于制造集成電路、太陽能電池等。2.拓展探究：用“位、構(gòu)、性”的觀點(diǎn)構(gòu)建碳、硅部分轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，并寫出化學(xué)方程式。3.討論交流：（1）用焦炭在電爐中隔絕空氣還原制取粗硅時(shí)，為什么生成而不是？（2）在焦炭與制取粗硅的反應(yīng)中，哪種物質(zhì)是還原劑？還原產(chǎn)物是什么？4.歸納總結(jié)：硅及其化合物的“反常”（1）非金屬的單質(zhì)跟堿反應(yīng)一般無放出，但Si能跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出。（2）非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但Si能跟氫氟酸反應(yīng)：。（3）非金屬氧化物的晶體中一般有分子，但晶體只含有O、Si原子。（4）酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)生成氣體。（5）無機(jī)酸一般易溶于水，但卻難溶于水。（6）硅酸鈉水溶液稱泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。對(duì)應(yīng)練習(xí)：1.在室溫下，下列物質(zhì)不與晶體硅反應(yīng)的是（）A． B．氫氟酸C．KOH溶液 D．2．下列有關(guān)硅的敘述中，正確的是（）A．硅只有在高溫下才能跟氫氣起化合反應(yīng)，單質(zhì)硅有多種不同的結(jié)構(gòu)B．硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下只與、、HF、強(qiáng)堿反應(yīng)D．硅在電子工業(yè)中，是最重要的半導(dǎo)體材料，也是制造光導(dǎo)纖維的原料【反饋練習(xí)】：1.下列不是水玻璃用途的是（）A．肥皂填料 B．木材防火劑C．紙板黏膠劑 D．建筑裝飾材料2．下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是（）A．是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕B．在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C．木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D．水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)3．硅酸銅鋇是當(dāng)今用最新科學(xué)技術(shù)合成的一種物質(zhì)，然而，科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)，我國秦朝兵馬俑用的一種顏料竟也是硅酸銅鋇。依據(jù)以上事實(shí)推測下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法錯(cuò)誤的是（）A．硅酸銅鋇屬于硅酸鹽 B．硅酸銅鋇難溶于水C．硅酸銅鋇難被氧化 D．硅酸銅鋇易溶于水4．下列說法錯(cuò)誤的是（）A．硅是制造太陽能電池的常用材料B．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C．常溫下硅性質(zhì)活潑，可以與氯氣、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液等起反應(yīng)D．水玻璃可用作木材防火劑5．世界著名的科技史專家、英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了。”下列有關(guān)普通玻璃的說法不正確的是（）A．制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B．玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)C．普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D．盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起6．青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為。青石棉用稀硝酸溶液處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有。下列說法不正確的是（）A．青石棉是一種硅酸鹽材料B．青石棉中含有一定量的石英晶體C．青石棉的化學(xué)組成可表示為D．青石棉能使被還原【歸納梳理】三大硅酸鹽產(chǎn)品有：陶瓷、水泥、玻璃三大硅酸鹽產(chǎn)品有：陶瓷、水泥、玻璃Na2SiO3的性質(zhì)：與酸反應(yīng)生成硅酸1.硅酸鹽存在晶體硅、無定形硅。2.單質(zhì)硅性質(zhì)與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生（注：具有該性質(zhì)的唯一非金屬單質(zhì)）。用途半導(dǎo)體材料。【提高訓(xùn)練】：1．下列物質(zhì)中，不含有硅酸鹽的是（）A．水玻璃 B．硅芯片C．黏土 D．普通水泥2．下列敘述正確的是（）A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng)B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過程的硬化原理相同D.石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同3．下列離子方程式書寫正確的是（）A．二氧化硅跟氫氟酸反應(yīng)：B．碳酸鋇溶于稀硝酸：C．硅跟氫氧化鉀溶液反應(yīng)：D．把水玻璃滴入鹽酸中：4．在水玻璃中通入少量氣體，充分反應(yīng)后加熱蒸干，再高溫充分灼燒，冷卻后所得的固體物質(zhì)為（）A．B．與C．與D．、及5．下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是（）①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A．①② B．②③C．①④ D．③④6．硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是（）A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為B．碳化硅（SiC）的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個(gè)數(shù)之比為7．月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月面表層厚的沙土就含鐵單質(zhì)有上億噸，月球上的主要礦物有輝石（）、斜長石（）和橄欖石[]等，下列說法或分析不正確的是（）A．輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B．橄欖石中鐵為價(jià)C．月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖]有氧氣D．斜長石的氧化物形式可表示為8．鋁硅合金具有熔點(diǎn)低、凝固時(shí)收縮率小等優(yōu)點(diǎn)，適合鑄造。現(xiàn)取試樣，放在純凈氧氣中完全燃燒，燃燒后的固體經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)比原來試樣增重，由此計(jì)算硅鋁合金中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）A．12.3% B．15.4%C．13.4% D．17.0%9．某學(xué)生興趣小組想利用高嶺土[其主要成分是]試驗(yàn)新型的凈水劑。試驗(yàn)程序如下：其中濾液C就是欲求的凈水劑。試回答下列問題：①寫出混合物A、B，濾液C、D的主要成分：A：_______________________；B：_______________________；C：_______________________；D：_______________________。②寫出高嶺土與純堿熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式：______________________、______________________③該試驗(yàn)中，熔融高嶺土可以選用的坩堝有（）A.玻璃坩堝 B．瓷坩堝C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝10．A元素的單質(zhì)是重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。（1）A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。（2）易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_____________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________。（3）C與純堿混合高溫熔融時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時(shí)還生成氧化物B；將全部的B與全部的D在足量的水中混合，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物E。寫出生成D和E的化學(xué)方程式：___________________________________。（4）C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為，混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。【參考答案】活動(dòng)一認(rèn)識(shí)硅酸鹽1.【答案】（見預(yù)習(xí)）2.化學(xué)式法氧化物法【提示】：用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成時(shí)，各氧化物的排列順序?yàn)椋狠^活潑金屬的氧化物→較不活潑金屬的氧化物→二氧化硅→水。3.【答案】浸過蒸餾水的紙條，放在酒精燈上灼燒變干后燃燒起來，浸過飽和溶液的紙條，放在酒精燈上灼燒變干后不易燃燒。4.【答案】與Al形成鋁硅酸鹽，可大大增加硅酸鹽品種的多樣性；硅酸鹽巖石在水和二氧化碳作用下，風(fēng)化為黏土，形成土壤膠體，土壤膠體粒子表面積大且?guī)ж?fù)電，能與等多種生物的營養(yǎng)離子相互作用，使土壤教育保肥能力。5.（1）【答案】：會(huì)吸收空氣中的和水蒸氣而變質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）【答案】：否。硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常用和金屬氧化物的組合形式來表示其組成，但不是它們的混合物。對(duì)應(yīng)練習(xí)：1．【解析】：選D。硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，它包含結(jié)構(gòu)簡單的硅酸鹽（如），也包含結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硅酸鹽，A項(xiàng)錯(cuò)誤；簡單的硅酸鹽中有少數(shù)溶于水，如、等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于硅酸鹽，氧化物的形式僅僅是一種表達(dá)方式，并不是說它就是由氧化物組成的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．【解析】：選C。“硅酸銅鋇”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應(yīng)。“硅酸銅鋇”中Ba為價(jià)，Cu為價(jià)，Si為價(jià)，則，用氧化物形式表示為，A、B、D均正確。活動(dòng)二硅酸鹽工業(yè)對(duì)應(yīng)練習(xí)：1.【