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高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

来源:101教育网整理 2018-04-09 字体大小: 分享到:

 

第七章 硅和硅酸盐工业复习教案

 

一、复习要求

1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质递变规律。

2.认识硅及其重要化合物的性质和用途。

3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。

4.了解新型无机非金属材料

二、知识结构:

(一)碳、硅及其重要化合物间转化关系

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

(二)、重要化学反应

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

注意:①反应2可看作反应3生成的Si与过得C高温反应生成SiC,反应1、2均可看作C高温参与的歧化反应。可联想到:高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

②高温时C的还原性弱于Al,强于Zn,即:K、Ca、Na、Mg、Al、高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》、Zn、Fe……

③反应3、4、5、6体现SiO2的重要性质

④反应6、8是不同条件下的反应,不能错误理解为可逆反应

⑤反应9、10、11体现正盐与酸式盐间转化关系

⑥反应12为消石灰制碱,例如:可发展到如何以草木灰(主要成分含K2CO3)和其它简便易得原料制KOH?

(三)新型无机非金属材料

1.材料的分类及新型无机非金属材料的特征

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》

2.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料特性对比

材料

特性

种类

传统无机非金属材料

抗腐蚀,耐高温

质脆、经不起热冲击

普通玻璃

普通水泥

粘土陶瓷

新型无机非金属材料

耐高温、高强度

具有电学特性

具有光学特性

具有生物特性

高温结构:氧化铝陶瓷,氮化硅陶瓷,碳化硅陶瓷,氧化锡陶瓷。

光导纤维

 

(四)需要注意的问题

1.掌握碳族元素名称、符号、特征电子构型与其在元素周期表的位置。

2.C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定,而铅的+2价化合物较稳定,+4价铅具有强氧化性。

3.金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等晶体为空间网状结构,故都具有高硬度,高熔点。因此,新型无机非金属材料中,若有类似结构,也具有类似性质,如:氮化硅陶瓷等。

4.任何含氧酸或含氧酸盐均可用氧化物的形式表示其组成。

5.了解水泥、玻璃等几种传统无机非金属材料的主要成分,主要生产原料等简单知识。

7.注意知识的发散及应用。

三、例题与练习

例1.新型无机材料具有许多优良的特性,在交通、通讯、医学、航空、日常生活等领域有着越来越广泛的应用。

(1)新型无机非金属材料具有下列性质中的 (    )

①耐高温、强度高;②具有特殊电学特性;③光学特性;④生物功能

A.①和②   B.①和③   C.①②③   D.①②③④

(2)下列哪些材料是新型无机材料                                 (    )

①氧化铝陶瓷  ②氯化硅陶瓷③碳化硼陶瓷  ④氯化铝陶瓷  ⑤氯化钛陶瓷

⑥硅化硼陶瓷  ⑦二硅化铜陶瓷

A.①②③ B.①③④⑤   C.①⑤⑥     D.全部

解析:考查学生的理解记忆能力,很容易选(1)D;(2) D。

例2. 古代的“药金”外观与金相似,常被误认为金子。它的冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜[Cu2O]和木炭混合加热至800℃,得到金光闪闪的“药金”,则“药金”的主药成分是      ,有关的化学方程式是                                        

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》解析:解答本题的思路可由旧知识迁移应用于新知识,表示如下:

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》CaCO3    CaO+CO2↑=>ZnCO3                ZnO+CO2

 

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》                                                                                 C+Cu2O       4Cu+CO2

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》C+2CuO        2Cu+CO2↑=>

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》                                  C+2ZnO      2Zn+CO2

例3.若把Fe3O4看作混合氧化物时可以写成FeO�Fe2O3,若看作一种盐又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规则和这种书写方法,Pb3O4可以分别写成         。等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别跟浓盐酸反应时,所消耗HCl的物质的量相等,不同的是,高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出Fe3O4、Pb3O4分别跟浓盐酸反应的化学方程式:Fe3O4+HCl:                    ;Pb3O4+HCl:                    

解析:本题为典型的信息迁移题,解题时不能机械类比,而应注意Pb和Fe的化合价的差别。与铁元素不同,铅呈+2、+4价,且+2价稳定,所以Pb+4有强氧化性,只能形成两种氧化物PbO2和PbO,跟浓盐酸反应的化学方程式为:PbO+2HCl=PbCl2+H2O

PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O(与实验室制氯气类比)

答:2PbO�PbO2,Pb2PbO4;Fe3O4(FeO�Fe2O3)+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

Pb3O4(2PbO�PbO2)+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O

例4.原硅酸H4SiO4的分子结构为:         OH

HO?Si?OH

OH

它在水溶液里不稳定,可以通过分子间的脱水缩聚成网状的大分子。这样的缩聚硅酸可用通式[SiO2�(H2O)n]表示,若n=1.5,缩聚物则为SiO2�(H2O)1.5,即H6Si2O7。分析某缩聚硅酸的含硅量(质量分数)为40.6%,按HxSiyO的形式写出此缩聚硅酸的组成       ,推测其分子结构式为       ,它跟NaOH反应时生成可溶性的Na2SiO3,写出该反应的化学方程式        

解析:据题示信息,缩聚硅酸的组成通式为SiO2�(H2O)n,则[Si/SiO2�(H2O)n]×100%=40.6%,即28/(60+18n)=0.406。解之得:n=0.5。故所求缩聚硅酸的组成按题示要求可写成H2Si2O5。再据缩聚硅酸中硅为+4价,O为-2价,H为+1价,可写出其结构式为:

O      O

HO?Si?O?Si?OH。

它跟NaOH溶液反应的化学方程式为:H2Si2O5+4NaOH=2Na2SiO3+3H2O

例5.某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3�2SiO2�2H2O并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂。其实验步骤如下:将土样和纯碱混合均匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤,弃去残渣。滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时主要成分与纯碱的反应的化学方程式(Al2O3与纯碱反应和SiO2与纯碱的反应相似)                              

(2)最后的沉淀物是         ;生成该沉淀的离子方程式是                    

(3)实验室常用的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验在熔融土样时应选用

 

坩埚。

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》解析:(1)迁移SiO2跟Na2CO3在高温下的反应:SiO2+Na2CO3        Na2SiO3+CO2

高一化学《第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)》写出:Al2O3 +Na2CO3       NaAlO2+CO2

(2)(1)中生成的Na2SiO3 和NaAlO2均溶于水,加盐酸酸后发生以下离子方应:

SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓或SiO32-+2H+=H2SiO3

AlO2+4H=2H2O+Al3+(净水剂)

所以最后的沉淀物是H4SiO4 或H2SiO3

(3)因为瓷坩埚中的SiO2,氧化铝坩埚中的Al2O3与熔融Na2CO3会发生反应,所以本实验在熔融土样时应选用铁坩埚。

 

 

年级

高一

学科

化学

版本

人教版

期数

 

内容标题

第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)

分类索引号

  G.622.46

分类索引描述

  辅导与自学

主题词

第七章 硅和硅酸盐工业复习教案(第1课时)

栏目名称

优秀教案

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