[高一化學(xué)教案][二氧化硅、硅酸鹽工業(yè)][中等職業(yè)教育]

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1、山東鋁業(yè)職業(yè)學(xué)院 教 案 授課班級(jí) 11連讀一班 11連讀二班 授課日期 -5-10 -5-8 授課節(jié)次 9、10 9、10 課程： 化學(xué) 課次： 27 課型： 面授 第 三 章 第 四 節(jié) 課題： 二氧化硅，硅酸鹽工業(yè) 教學(xué)目的： 掌握二氧化硅的性質(zhì) 理解硅酸鹽工業(yè) 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 教法設(shè)計(jì)： 啟發(fā)、誘導(dǎo)、閱讀、討論、練習(xí)、探究 教具（掛圖）使用： 作業(yè)布置： ; 課后小節(jié)： 年 月 日 備課內(nèi)容 【復(fù)習(xí)】 ①

2、 碳族元素涉及哪幾種元素？ ② 單質(zhì)硅有幾種同素異形體？晶體硅的晶體構(gòu)造式如何的 ③ 晶體硅的物理性質(zhì)怎么樣？ ④ 硅的化學(xué)性質(zhì)怎么樣？ 第四節(jié) 第一次課： 碳族元素、硅 【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了硅單質(zhì)的性質(zhì)，這節(jié)課我們重點(diǎn)研究一下硅的重要化合物：SiO2 【板書(shū)】二、二氧化硅 天然的SiO2叫做硅石，比較純凈的叫做石英，無(wú)色透明的純凈SiO2叫做水晶。 同樣的，SiO2的晶體構(gòu)造也是非常有特色的，我們一方面研究一下。 【板書(shū)】1.晶體構(gòu)造 正四周體空間網(wǎng)狀構(gòu)造。與金剛石、晶體硅類(lèi)似，但也有明顯區(qū)別。金剛石、晶體硅都是有單一元素構(gòu)成的晶體，而二氧化硅則有兩種元素構(gòu)成。金

3、剛石、晶體硅的共價(jià)鍵的鍵角所有相等都是109°28′，而二氧化硅有兩種鍵角，兩個(gè)Si——O鍵的鍵角為109°28′，兩個(gè)O——Si鍵的鍵角則是180°。 【板書(shū)】2.物理性質(zhì) 堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水，熔沸點(diǎn)高。 我們注意到但凡正四周體空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體的硬度都很高，闡明物質(zhì)和它們的晶體構(gòu)造關(guān)系密切。 【小知識(shí)1】物質(zhì)硬度和晶體構(gòu)造的關(guān)系 原子晶體>離子晶體>分子晶體 【小知識(shí)2】衡量礦物硬度的原則：莫氏硬度 礦物硬度指礦物抵御外來(lái)機(jī)械作用力(如刻畫(huà)、壓入、研磨等)侵入的能力。在礦物學(xué)中所稱(chēng)的硬度，一般多是指摩氏硬度，即礦物與摩氏硬度計(jì)相比較的刻劃硬度。 1822年，德國(guó)礦

4、物學(xué)家Friedrich Mohs提出用10種礦物來(lái)衡量物體相對(duì)硬度，即摩氏硬度，由軟至硬分為十級(jí)：1）滑石，2）石膏3）方解石4）螢石5）磷灰石6）正長(zhǎng)石 7）石英 8）黃玉 9）剛玉 10）金剛石。 各級(jí)之間硬度的差別不是均等的，級(jí)別之間只表達(dá)硬度的相對(duì)大小。運(yùn)用摩氏硬度計(jì)測(cè)定礦物硬度的措施很簡(jiǎn)樸。將預(yù)測(cè)礦物和硬度計(jì)中某一礦物互相刻劃，如某一礦物能劃動(dòng)方解石，闡明其硬度不小于方解石，但又能被螢石所劃動(dòng)，闡明其硬度不不小于螢石，則該礦物的硬度為3到4之間，可寫(xiě)成3-4。 【小知識(shí)3】幾種硬度較高的礦物質(zhì) 金剛石（C）：10； 金剛砂（SiC）：9.5； 剛玉（紅藍(lán)寶石Al2O3）：

5、9 黃玉（Al2[SiO4]（F，OH））：8 晶體硅（Si）：7.6 石英（SiO2）：7 回到正題，我們繼續(xù)研究SiO2的化學(xué)性質(zhì) 【板書(shū)】3.化學(xué)性質(zhì)——十分穩(wěn)定 【板書(shū)】(1)酸性氧化物通行：但是不溶于水，也不與水反映。 【板書(shū)】(2)常溫與氫氟酸、強(qiáng)堿反映 4HF+SiO2══SiF4↑+2H2O(氫氟酸雕刻玻璃) 2NaOH+SiO2══Na2SiO3(有粘性)+H2O 因此，不能用磨口玻璃塞盛堿性溶液， 如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。 【板書(shū)】（3）與堿性氧化物反映 高溫 高溫 高溫 SiO2+CaO ══ CaSiO3

6、 Na2CO3+SiO2 ══ Na2SiO3+CO2↑ 高溫 CaCO3+SiO2 ══ CaSiO3+CO2↑ 【板書(shū)】4. 用途 光導(dǎo)纖維 石英：耐高溫化學(xué)儀器、石英電子表、石英鐘 水晶：電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、高檔工藝品和眼鏡片 瑪瑙：精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品 【小知識(shí)】矽肺?。河捎陂L(zhǎng)期吸入大量含結(jié)晶型游離二氧化硅的巖塵所引起的塵肺病。 【板書(shū)】三、硅酸和硅酸鹽工業(yè) 【板書(shū)】1. 硅酸 硅酸（H2SiO3）：不溶于水的二元弱酸，硅酸鹽與酸反映可制得白色膠狀固體原硅酸（H4SiO4），在空氣中部分失水后變成白色粉末硅酸。 （1）性質(zhì)： ① 白色膠狀，

7、難溶 ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 < H2CO3）不能使批示劑變色 ③ 脫水形成硅膠 （2）制取 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 2. 硅酸鹽 （1）定義 硅酸鹽是由硅、氧和金屬構(gòu)成的化合物的總稱(chēng)。 硅酸鈉（Na2SiO3),其水溶液俗稱(chēng)水玻璃 （2）硅酸鹽構(gòu)成的表達(dá)措施： Na2SiO3可以表達(dá)為：Na2O·SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4（高嶺土）可以表達(dá)為：Al2O3·2SiO2 ·2H2O 書(shū)寫(xiě)規(guī)則：金屬氧化物寫(xiě)在最前面，然后寫(xiě)二氧化硅，最后寫(xiě)水，并且氧化物之間用“.”隔開(kāi) 如：CaAl2SiO6（鈣長(zhǎng)石）可以表達(dá)為：CaO

8、·Al2O3·2SiO2 3. 硅酸鹽工業(yè)簡(jiǎn)介 以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱(chēng)為硅酸鹽工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等產(chǎn)品的工業(yè)都屬硅酸鹽工業(yè)。 硅酸鹽工業(yè)是無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)的一種重要部門(mén)，硅酸鹽材料為主的無(wú)機(jī)非金屬材料，往往與金屬材料、高分子材料并列為現(xiàn)代三大重要材料。 硅酸鹽工業(yè)的特點(diǎn)： (1)原料：含硅的物質(zhì)、碳酸鹽等。 (2)反映條件：高溫。 (3)反映原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 (4)生成物：硅酸鹽。 【課后作業(yè)】 水泥的重要成分是什么？ 【答案】硅酸三鈣（3CaO·SiO2）、硅酸二鈣（2CaO·SiO2）、鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3）等。