第四章非金属及其化合物学案第一节无机非金属材料的主角------硅第一课时[学习目标]1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途2、了解二氧化硅的物理性质,掌握二氧化硅的化学性质[学习重点]二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)[学习难点]二氧化硅的存在等STS关注的拓展性学习内容[学习过程][思考与交流]画出C、Si的原子结构简图,并由此分析:硅的化学性质活不活泼,为什么?硅的化合价主要是多少?[思考]常温下,单质碳、硅的化学性质都不活泼,为什么碳在自然界中有稳定的单质(金刚石)存在,而硅却没有,说明了什么?一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(SiO2 )(1) 存在(2) 用途(3) 物理性质熔点_____,硬度______的固体、_______溶于水,纯净的SiO2晶体无色透明[思考]为什么SiO2与CO2的性质上有着这么大的差别呢?(4) 结构(5) 化学性质:○1具有______氧化物的性质:(不溶于水且不和水反应)与强碱反应:与碱性氧化物反应:○2与HF的反应:○3弱氧化性:SiO2+2C 高温Si +2CO↑(工业上制粗硅)○4与某些盐反应:Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑(工业上制玻璃的主要反应)[思考与交流]1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞?2、硅酸(H2SiO3)(1)硅酸是一种____酸,它____溶于水,______能使指示剂变色,是一种白色粉末状的固体。
(2) 制备硅酸(3)硅酸加热,其可以分解生成SiO2[自我评价]1、制造光导纤维的主要原料是()A.晶体硅B.二氧化硅C.石墨D.硅酸钠2、下列说法正确的是()A.SiO2溶于水显酸性B.CO2通入水玻璃(硅酸钠的水溶液)可得硅酸C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液4、要除去SiO2中的CaO杂质,最适宜的试剂是()A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚()A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.铁坩埚D.陶瓷坩埚6、CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是( )A 石灰水B 饱和碳酸钠溶液C 硅酸钠溶液D 氯化钙溶液P80 3、4 P107 5第二课时[学习目标]1、了解硅酸盐、硅的主要性质2、认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用[学习重点]硅、硅酸盐的丰富性和多样性[学习难点]通过学习,掌握研究非金属元素单质及化合物的一般方法[学习过程]<复习>CO2SiO2物理性质____色____味气体,熔沸点都很低,微溶于水,存在于空气中灰黑色固体,熔沸点都很___,不溶于水,存在于岩石中,俗名硅石、石英、水晶,纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有化学性质和碱性氧化物CO2+CaO==SiO2 +CO2高温和碱CO2+2NaOH== SiO2+2NaOH==和酸-------- SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O 和水CO2+H2O===H2CO3--------二、硅酸盐1、定义:硅酸盐结构________,一般_____溶于水,性质很_______。
最简单的硅酸盐是__________2、硅酸钠(1) 物理性质:白色固体,_______溶于水,水溶液俗称_________或泡花碱,是一种泡花碱(2) 化学性质:相对稳定,________燃烧,__________被腐蚀,热稳定性________3、表示方法:原则:金属氧化物(较活泼------较不活泼)方法:○1找组成元素○2写成氧化物的形式○3原子个数比不变○4检查有无遗漏顺序:活泼金属氧化物---- 较活泼金属氧化物---- SiO2----- H2O例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成:硅酸钠(Na2SiO3)————————————镁橄榄石(Mg2SiO4)————————————高岭土{Al2(Si2O5)(OH)4} ————————————4.传统硅酸盐材料:(1) 陶瓷:日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等都是以____________为原料,经_____________而成的.(2) 玻璃是以______________________________为原料,经_________________,在_________中熔融制得的.(3) 水泥:以_________和__________为主要原料,经_________|__________在____________中煅烧,再加入适量_________,研成细粉就得到普通水泥.5.具有特殊功能的含硅物质:三、硅单质1、存在形态:有_______硅和_________硅两种同素异形体2、晶体结构:正四面体形3、物理性质:______色具有金属光泽的固体、熔点____、硬度_____、质脆、导电性介于____________________之间,是好的__________材料。
4、化学性质(1) 常温下的反应:Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑(2) 高温下的反应:Si+O2高温SiO2Si+2Cl2高温SiCl45.硅的用途5、硅的制备(1) 工业上制粗硅SiO2 + 2C 高温Si+2CO ↑石英砂焦炭电炉中粗硅(2) 由粗硅制纯硅Si+2Cl2高温SiCl4SiCl4+2H2高温Si+4HCl[自我评价]1、下列关于硅的说法不正确的是( )A、硅是非金属元素,它的单质是灰黑色,有金属光泽的固体B、硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
C、硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时,硅能与氧气、氯气等非金属反应2、下列关于碳和硅的叙述中,不正确的是( )A、氧化物都能与氢氧化钠溶液反应B、单质在加热时都能跟氧气反应C、氧化物溶于水都生成相应的酸D、碳和硅两种元素都有同素异型体P80 1、5、7、8、9、11第二节富集在海水中的元素------氯第一课时[学习目标]1、了解氯元素的存在,初步掌握氯气的化学性质,并从氯原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应。
2、了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属3、了解氯气的主要物理性质,掌握氯气与水、碱反应及相关的生活生产应用。
4、认识燃烧现象的本质。
[学习重点]氯气的化学性质[学习难点]氯气的强氧化性[学习过程]<学生活动>请画出17号氯元素的原子结构示意图,分析氯元素的非金属性强弱。
自然界中有没有游离态的氯?如果没有,人们是怎样制得氯气的呢?氯气的实验室制法[思考与交流]1、从氯气的发现到确认为一种新的元素,时间长达三十多年。
你从这一史实中得到什么启示?2、舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式一、氯气1、物理性质:通常情况下,_____色、气体、有剧烈的_______气味、能溶于水、有___、密度比空气______;易_________。
2、化学性质(1)与金属反应:2Na+Cl2(产生大量白烟)Cu+Cl2 ( 产生棕色的烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色)2Fe+3Cl2(实验现象:剧烈燃烧,生成棕色的烟)[思考]比较一下Cl2与HCl 的氧化性强弱[点击试题]实验事实证明,在一定条件下,氯气可跟多种金属直接化合。
写出氯气跟下列金属反应的化学方程式:1.跟铝反应:.2.跟镁反应:(2)与某些非金属反应H2+Cl22HCl现象:[讨论]1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。
2.燃烧是否一定要有O2参加?比较铁、硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧。
[点击试题]实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。
试写出下列反应的化学方程式:1.P在Cl2(不足量)里燃烧生成PCl32.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5[讨论]金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变化?表现了氯气的什么性质?[交流探讨]打开自来水龙头,会闻到一股刺激性的气味,你想过什么原因么?(3)氯气与水反应:Cl2+H2O =HClO 的性质:[讨论]Cl2可以使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?(4)与碱液反应请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。
阅读后用化学方程式回答下列问题:1.Cl2跟NaOH溶液反应2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?[总结]氯气与碱反应的规律:氯气+碱==次氯酸盐+氯化物+水[讨论]漂白液、漂白粉、漂白精有何区别?漂白液(有效成分:NaClO)、漂白粉(主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2))。
漂粉精(主要成分和有效成分都是Ca(ClO)2 )。
[问]存放漂粉精时应注意哪些问题?(5) 与盐溶液反应:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl―(溶液由浅绿色变成棕黄色)2Br―+Cl2==2Cl―+Br22I―+Cl2==I2 +2Cl―(可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)2、氯气的用途【自我评价]1.下列叙述正确的是()A.氯原子和氯离子的化学性质相同。
B.氯离子比氯原子多一个电子。
C.氯气有毒,氯离子也有毒。
D.氯气和氯离子都呈黄绿色。
2.下列物质见光会分解的是()A.HClB.Ca(ClO)2C.HClOD.NaCl3.用自来水养鱼,在将水注入鱼缸之前需把水在阳光下曝晒一段时间,目的是()A.增加水中含氧量。
B.利用阳光中紫外线杀菌。
C.使自来水中少量次氯酸分解。
D.通过日照提高水的温度。
4、如图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处的红布看不到明显现象,当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D中装的是( )A.浓H2SO4 B.NaOH溶液C.H2O D.饱和NaCl溶液5、漂白粉在空气中易失效的原因是( )A、CaCl2 易吸收空气中的水分 B. Ca(ClO)2见光易分解C. Ca(ClO)2与空气中的水分和二氧化碳作用,生成HClOD. Ca(ClO)2易被空气中的氧气氧化P87 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、14 P107 1、3第二课时[学习目标]1、巩固氯气的化学性质,初步掌握Cl―的检验方法。
2、了解卤族元素的性质与氯的相似之处。
[学习重点]Cl―的检验方法[学习难点]卤族元素单质的氧化性[学习过程][复习提问]1.灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。