第一节 无机非金属材料的主角——硅
(第2课时 硅酸盐 硅单质)
【明确学习目标】
1、了解硅单质、硅酸盐的物理性质和用途,掌握主要硅酸盐的化学性质。(学习重点)
2、知道一些无机非金属材料及其制法。
【相关知识点回顾】
单质碳的存在形式有哪些?主要性质如何?
【预学能掌握的内容】
二、硅酸盐
1、硅酸盐的含义:硅酸盐是由 组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多数硅酸盐 溶于水,化学性质 。
2、硅酸盐组成的表示形式:
通常用 和 的组合形式表示其组成。
硅酸钠:Na2SiO3
硅酸钙:CaSiO3
高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4
3、Na2SiO3的物理性质: 晶体,熔点 , 溶于水,其水溶俗称 ,是制备 和 等的原料。
4、无机非金属材料:
(1)陶瓷是以 为原料,经 而成的;
(2)普通玻璃是以 为原料,经 、 ,在 中熔融制得的;
(3)普通水泥是以 为主要原料,经 、 后在 中煅烧,再加入适量 ,研成细粉而得。
(4)特殊功能的含硅材料:
①碳化硅,俗称 ,化学式为 ,硬度大,可用作 ;
②含4%硅的硅钢具有 性,主要用作 ;
③人工合成的硅橡胶是最好 的橡胶,用于 ;
④人工制造的分子筛,主要用作 。
三、硅单质
晶体硅是具有 光泽的 固体,熔点 ,硬度 ,有 性,由于晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的 材料。
【预学中的疑难问题】
二、硅酸盐
〖交流展示〗
小组交流课前预习收获与疑惑,积极展示。
〖实验探究〗
小组合作完成课本P77“实验4-2”,讨论并小结硅酸钠的主要性质和用途。
〖交流探究〗
(1)结合课本阅读和老师介绍,认识常见的无机非金属材料,讨论陶瓷、玻璃和水泥有哪些共同点?
(2)结合课本P77“资料卡片”,把下列硅酸盐改写成氧化物形式:
硅酸钠(Na2SiO3): 钾长石(K2Al2Si6O16):
蛇纹石(Mg3H4Si2O9):_______________________________________
高岭石(Al2H4Si2O9):________________________________________
三、硅单质
〖合作探究〗
(1)结合课本阅读和老师介绍,归纳硅的重要用途。
(2)工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制得含有少量杂质的粗硅,同时生产一氧化碳气体。碳化硅(SiC,俗称金刚砂)具有金刚石结构,硬度很大,可用作砂纸、砂轮的磨料,工业上使焦炭与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅,同时生成一氧化碳气体。回答下列问题:
①写出制取粗硅的化学方程式: ;
在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为: 。
②写出制取碳化硅的化学方程式: ;
在该化学反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为: 。
③在制取粗硅后,制取纯硅一般要分两步进行,首先使Si和Cl2反应,生成的SiCl4除杂后用H2还原得到纯硅。写出制取纯硅的化学反应方程式并用标出电子转移情况:
〖课堂练习〗
1、高岭土的组成表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x 、y的数值分别为( )
A.7,2 B.6,3 C.5,4 D.3,6
2、能将CaCO3 、SiO2、Na2SiO3三种白色粉末鉴别开来的试剂是( )
A.苛性钠溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸
3、课本P81习题8、9。
〖及时总结〗
自主总结本课时主要内容并积极展示。