江苏省溧阳中学10-11学年高一化学教案:二氧化硅与信息材料
班级 姓名 学号
【学习目标】
认识硅和二氧化硅的性质
【创设情景】
1.最初的电脑有几十吨,占地100多平方米,耗电量大,而性能还不如现在电差的电脑,硅芯片的使用,大大减小了计算机的体积与质量,加快了计算速率。现在我国的超级计算机计算速度已进入世界前十名,也拥有了自主开发生产的CPU。
2005年3月28日,在人民大会堂,邓中翰代表中星微“星光中国芯”研发团队,接受国家主席胡锦涛为他颁发的共和国最高奖励 ——国家科技进步一等奖。 “中国芯”的诞生彻底改写了蓬勃发展的中国IT业无“芯”的历史。如今 “中国芯”已成功占领了计算机图像输入芯片市场的世界第一位。从此,中国人可以用上“中国芯”,并且,让世界上其他国家也用上“中国芯”!如果追溯一下芯片的来历,人们发现,它竟然来自最普通的 石头。
2. 展示日常生活中的玛瑙饰品、石英钟、石英眼镜、水晶等。
【设问】1.同学们,关于硅你们还知道什么?
2.从化学的角度看,你知道玛瑙饰品、石英钟、石英眼镜、水晶的主要成分是什么吗?
3.沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅,关于SiO2,你还知道哪些内容呢?
【归纳小结】
一、SiO2的性质
1.二氧化硅具有什么样的物理性质?哪些常见的物质主要成分是二氧化硅?
2.从物质分类的角度来看,二氧化硅属于哪类物质,预测它能与哪些物质反应?
①与强碱溶液反应 (以NaOH为例)
②与碱性氧化物反应 (以CaO为例)
③弱氧化性
④特性:和HF反应 ,应用
3.工业上制硫酸最后一步是SO3+H2O=H2SO4,能否用和水反应制取硅酸,说明理由;H2SiO3是难溶于水的二元弱酸,在实验室中怎样制取硅酸?列举SiO2的应用
1.硅单质用途广泛,但自然界中却没有硅单质。工业上是如何制取硅单质的呢?
【归纳小结】
二、Si的性质
单质硅在常温比较稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应,但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。在加热时能跟O2等物质发生反应。
⑴与非金属反应:①与F2反 应
②与O2反应
⑵与碱液(NaOH溶液)反应
⑶与酸反应:与HF反应
4.硅的用途
【巩固练习】
1.下列关于SiO2和Si的叙述中,正确的是 ( )
A.都能跟强碱溶液反应,都不会跟酸 反应
B.SiO2和 Si的熔点和沸点都比较高
C.Si能跟某些非金属反应,SiO2跟任何非金属都不反应
D.都能跟烧碱反应,都不会跟纯碱反应
2.根据右图所示变化关系,请回答下列问题。
⑴写出A、B、C、D物质的化学式
A. B.
C. D.
⑵写出C→A的化学方程式:
⑶写出下列变化的离子方程式
A→B:
C→B:
【课外练习】
一、选择题
1.下列物质的主要成分不是SiO2的是 ( )
A.石英 B.水晶 C.金刚砂 D.玛瑙
2.下列物质不与水反应的是 ( )
A.SiO2 B.SO2 C.CO2 D.CaO
3.将固态的氢氧化钠加热至熔融状态,不可选用的器皿是 ( )
A.铁坩埚 B .石英坩埚 C.石墨坩埚 D. 氧化铝坩埚
4.二氧化硅是一种熔沸点很高的、硬度很大的物质的氧化物,下列有关二氧化硅用途的说法不正确的是 ( )
A.用于制作光学镜片 B.制造光导纤维 C.制石英坩埚 D.与水直接反应制硅酸
5.玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是 ( )
A.烧碱 B.纯碱 C.氢氟酸 D.盐酸
6.地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物,不具有的性质是 ( )
A.熔点很高 B.是酸酐,与水反应生成对应的酸
C.可与生石灰反应 D.与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
7.关于晶体硅的说法中不正确的是: ( )
A.晶体硅呈灰黑色,是具有金属光泽、硬而脆的非金属固体
B.硅的化学性质比较稳定,因此在自然界里有游离的硅存在
C.硅的化学性质很稳定,常温下不与任何物质发生反应
D.工业上用碳在高温下还原二氧化硅来制备粗硅
8.下列说法正确的是 ( )
A.在硅酸钠溶液中加入盐酸产生沉淀
B.水玻璃在空气中存放易变质
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化 碳,所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
9.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是: ( )
A.SiO2→SiO32- B.Si→SiO32- C.SiO2→Si D.SiCl4→Si
10.下列变化不能一步实现的是: ( )
A.Na2SiO3→H2SiO3 B.H2SiO3→SiO2 C.SiO2→H2SiO3 D.SiO2→Na2SiO3
11.下列说法正确的是: ( )
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通入饱和的氯化钙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试剂瓶中,但 不能用磨口玻璃塞的是: ( )
A.硅酸钠溶液 B.氢氟酸 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液
13.在SiO2+3C===SiC+2CO的反应中,氧化剂与还原剂质量之比是 ( )
A.35∶60 B.60∶36C.1∶2D.1∶3
14.下列物质的反应过程符合所示过程的是 ( )
A.向CaCl2溶液中通人过量CO2
B.向水玻璃溶液中通人过量CO2
C.向澄清石灰水中通人过量CO2
D.向水玻璃溶液中加入过量盐酸
二、填空题
1.下列反应中,SiO2表现什么化学性质?在A~D选项中选出正确答案。
(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
(3)SiO2+2C Si+2CO↑ (4)SiO2+4HF=SiF4+2H2O