硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案

若水1875由分享时间：2021-04-25 19:08:28

所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素 (主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广，是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分。下面是小编为大家整理的硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案5篇，希望大家能有所收获!

硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案1

[学习目标]

1.了解硅酸盐工业产品

2.学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧 [课前引入]

硅是带来人类文明的重要元素之一，硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用;但是随着科技的发展，这些传统材料又有了很多新的用途。 [情景设计1]：(1)硅元素在地壳中的含量怎样?

(2)硅元素在自然界主要有哪些存在形式?

⑶想一想含硅的物质在我们日常生活中有那些应用呢?

[问题解决]⑴写出下列几种硅酸盐的化学式

锆石：红柱石：钙铝石榴子石：镁橄榄石： ⑵硅酸盐的结构怎样?为什么常改写成氧化物的形式?

⑶如何将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式

硅酸钠：Na2SiO3 高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4

[知识整理]

一、硅酸盐的结构

将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式的规律：

[活动探究]硅酸钠的性质①加水溶解;②向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸;观察现象。 [知识整理]

二、硅酸钠的性质及其应用

[交流讨论]你知道日常生活中我们接触的哪些是硅酸盐产品?

[知识整理]

三、硅酸盐产品(传统材料) 1.水泥生产水泥是以 (主要成分为 )、为主要原料，在中高温煅烧后，在加入适量的，磨成细粉，即得到普通的硅酸盐水泥。水泥的特性为 2.陶瓷生产

3.玻璃生产玻璃是指将、、在中高温熔融制得，发生主要反应：，。普通玻璃的组成一般为。对普通玻璃加以特殊处理后会得到各种特种玻璃如、、、等 [课堂小结]

[当堂训练]

1、下列物质不属于硅酸盐工业产品的是 ( ) A、水泥 B、玻璃 C、陶瓷 D、水晶

2、制水泥和玻璃时都需要用的原料是 ( ) A、黏土 B、石英 C、石灰石 D、纯碱

3、普通玻璃是 (混合物、纯净物)。玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃不是晶体，而是一种玻璃态物质，没有固定。

4、将盛放硅酸钠溶液的容器敞口放置在空气中，溶液中会有生成，反应方程式为，通过这个反应说明硅酸的酸性比。

5、将下列硅酸盐化学式改写成氧化物的形式

K2Al2Si6O16 ： Mg3 (Si4O10)(OH)2 ：

[巩固练习]

一、选择题

1、石灰石是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是 (

) A、陶瓷

B、水泥 C、玻璃

D、生石灰

2、根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是

①生成物是硅酸盐;②反应条件是高温;③含有硅的物质作原料;④反应原理是一系列复杂的物理-化学变化 ( ) A.①③ B.①②③ C.①②③④ D.①③④

3、Al2O3·2SiO2·2H2O是一种

A、混合物 B、含氧酸 C、硅酸盐 D、氧化物

4、下列物质不属于硅酸盐的是 (

)

A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃

5、给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是 ( ) A、氯化钙和硝酸钡的混合液 B、稀的水玻璃 C、偏铝酸钠溶液 D、碳酸钠饱和溶液

6、美国“9.11”恐怖袭击事件中，毁坏的建筑物散发出大量石棉，人吸入石棉纤维易患肺癌。石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式表示为：Ca2MgxSiyO22(OH)2，该化学式中x, y 的值分别是 ( ) A.

5、8 B.

8、3 C.

3、8

8、5 7. 钠玻璃中Na2O、CaO、SiO2三者的物质的量之比为1：1：6，则钠玻璃中Na2SiO

3、CaSiO

3、SiO2的物质的量之比为

(

)

A、 1：1：6

B、 2：1：6

C、 1：1：4

D、 2：1：4

8、欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好的是 ( ) A.钠玻璃 B.钾玻璃 C.石英玻璃 D.铜管

9、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 ( ) A、K、 H、 SiO3 、S B 、Na、 K、 OH、 SiO3 C、 Na、 Cl 、OH、 HCO3 D、 Na、 H、 NO

3、 SO4

10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是

A、NaAlO2 B、NaHSO4 C、Na2SiO3 D、Ca(ClO)2

11、下列物质有固定熔点的是 ( ) A、玻璃 B、水泥 C、水玻璃 D、Na2O·SiO2

12、应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是 ( ) A、硫酸钠溶液 B、水玻璃 C、烧碱 D、浓硫酸

二、填空题

13.工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃。在高温条件下，二氧化硅分别与碳酸钠、碳酸钙反应生成硅酸盐和二氧化碳气体，试写出上述反应的化学方程式。 14.写出炼铁工业中，用石灰石来除去杂质SiO2的方程式

15.“水玻璃”长期暴露在空气中变质，这是因为“水玻璃”与空气中的二氧化碳接触，生成了乳白色的凝胶状沉淀(用H2SiO3)和碳酸钠的缘故。试写出上述反应的化学方程式。

16、三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡,因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久.把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为_____________________,它中和胃酸的+---+

-2-++2-2-+

-2-化学方程式是。

17、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为，正长石的化学式KAlSi3Ox，x是，以氧化物形式可表示为。

18、欲证明CH3COOH、H2CO

3、H2SiO3的酸性强弱，右图装置A、B、C中分别应放入何种试剂?产生何种现象可以证明其酸性顺序?写出反应的离子方程式。

19.制造1000kg普通玻璃，需要纯碱、石灰石和二氧化硅各多少千克(三者的物质的量之比为1：1：6)?并计算生产1000kg普通玻璃时，产生的二氧化碳在标准状况下是多少升?

硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案2

教学设计

一、学习目标

(1)了解硅、二氧化硅、硅酸盐的存在与性质。

(2)通过对硅酸盐工业产品的了解，感受硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。

(3)从传统材料到信息材料的学习，体会到“化学―人类进步的关键”,激发学习兴趣，增强学生研究、探索和发现新材料的意识。

二、重点和难点

重点：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质;硅酸盐的氧化物形式的书写。

三、设计思路

本节课从介绍我们身边的高科技材料入手，激发学生学习的兴趣。由于本节课内容比较简单,所以采用学生自主学习与师生共同归纳总结的教学方式，以促使学生更多地参与教学过程。最后可以通过大量的图片介绍硅酸盐产品，以揭示化学与社会发展的相互关系。

四、教学过程

【展示】含硅化合物及产品(ppt2)。

【过渡】硅在地壳中分布广泛，也是人类接触最早的元素之一。从燧石取火到当今的单晶硅、光纤等高科技材料，人类对硅的认识从来就没有停止过。人们最初接触的主要是传统的硅酸盐产品——陶瓷、砖瓦、水泥和玻璃。在介绍硅酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识。

【提问】(1)硅元素在地壳中的含量怎样?

(2)硅元素在自然界主要有哪些存在形式?

【过渡】硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

【展示】自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式(ppt3)。【讲解】硅酸盐的组成相当复杂，常改写成氧化物的形式。【介绍】将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式。【板书】

一、硅酸盐【练习】(ppt4)

1.将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：(Na2O·SiO2)。

2.将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：(3MgO·4SiO2·H2O)。 3.将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：(Na2O·Al2O3·6SiO2)。

【过渡】在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。【板书】

二、硅酸钠(ppt5) 【介绍】硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂。也可做防腐剂、防火剂。

【过渡】在人类社会发展的过程中，大自然馈赠给人类很多材料，如泥土、木材、石头等，但这些已远远不能满足人类社会发展的需求。所以，人们不断地研制各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。

【设问】我们的生活越来越好,许多的家庭都购买了新的住房。买房，对任何一个家庭来说，都是一桩大事，你们的父母少不得也要听听你们的建议说说看，从你们的角度，希望这房子至少应具备哪些基本条件呢?

【过渡】你们所提的要求，与两种硅酸盐产品——水泥和玻璃的品种和质量是分不开的。水泥和玻璃都属于传统的硅酸盐产品。【板书】三.传统的硅酸盐产品 (ppt6) 【展示】水泥图片(ppt6)

【学生活动】阅读课本P79，并回答问题： (1)水泥的特性 (2)水泥的主要原料 (3)水泥的用途

【板书】1.水泥(ppt

7、8) (1)特性：具有水硬性。 (2)工业制备： ①原料：黏土和石灰石

②设备：回转窑

③反应条件：高温煅烧

④添加：石膏(作用——调节水泥的硬化速度)。 (3)主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。

【介绍】水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨，混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研磨成细粉就得到普通水泥。解放前，我国的水泥生产量很小，解放后，水泥工业有了迅速的发展。1985年，我国的水泥产量跃居世界第一位。1998年，产量约占世界总产量的37.5%。并且，我国的水泥制品工业发展也很迅猛，各种水泥制品被广泛使用，以代替钢材和木材。【介绍】常见的水泥制品和用途。(ppt

9、10) 【过渡】玻璃也是硅酸盐产品。【板书】2.玻璃(ppt11)

【播放】玻璃生产过程的视频(ppt12)

【学生活动】阅读课本P80，了解玻璃的相关内容。【介绍】玻璃的生产过程。【板书】2.玻璃(ppt13) ①主要性质：无固定熔点 ②原料：纯碱、石灰石、石英

③设备：玻璃熔炉 ④反应条件：高温

⑤成分：Na2O·CaO·6SiO2

(ppt14-18) 【介绍】几种常见的玻璃及其它们的特性和用途。【提问】同学们的英语水平估计要比我高，请看这句英文：To China for china ,China with china, dinner with china.是什么意思呢?(ppt19) 【提示】在英语中，China是中国，而china是瓷器的意思，将中国称为“China”是说中国是瓷器之都。

【介绍】陶瓷的起源(ppt20)和陶瓷的烧制过程。(ppt21) 【学生活动】阅读课本P80，了解瓷器的相关内容。【板书】3.陶瓷(ppt22)

主要原料：粘土(其主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O) 【介绍】现代陶瓷的应用(ppt

23、24) 【巩固练习】(ppt25)

1.水玻璃不具备的用途是

( C )

A.耐酸水泥掺料

B.木材防腐剂

C.食品添加剂

D.建筑材料黏合剂 2.下列工业生产，用石灰石作为原料的( A )

①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。

A.①②③④⑤

B.②③④⑤

C.①②③⑤

D.①②③④ 【结束语】

本节课我们学习了含硅的传统无机非金属材料——水泥、玻璃、陶瓷的生产和用途，知道了我们的衣食住行都离不开硅，它是带来人类文明的重要元素之一。【作业】

完成“练习与实践”：第1、4、5题。

硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案3

一、教学目标：

1、了解地壳中硅元素的含量，知道硅元素在自然界中的主要存在形式

2、了解硅酸盐工业及其产品 3、了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切关系

4、使学生通过学习过程的体验，形成和发展正确地发现问题、解决问题的思想方法，学会从生活中发现化学、研究化学、应用化学

二、教学内容硅酸盐矿物及硅酸盐产品

三、教学重难点：通过本节内容的学习激发学生的学习兴趣

四、教学方法：探究性、讨论法

五、教学过程：

展示含硅化合物及产品：

引入：硅在地壳中分布广泛，也是人类接触最早的元素

之一。从燧石取火到当今的单晶硅、光纤等高科技材料，

人类对硅的认识从来就没有停止过。人们最初接触的主要

是传统的硅酸盐产品——陶瓷、砖瓦、水泥和玻璃。在介绍硅酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识。

提问：(1)硅元素在地壳中的含量怎样? (2)硅元素在自然界主要有哪些存在形式?

(硅元素在地壳中的含量居第二位) (硅酸盐和二氧化硅)

过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

多媒体展示：自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式;

讲解：硅酸盐的组成相当复杂，常改写成氧化物的形式。

介绍：将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式。

板书：

一、硅酸盐化学式改写成氧化物

活泼金属氧化物·较不活泼金属氧化物·xSiO2 ·yH2O

练习：

1.将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：(Na2O·SiO2)

2.将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：(3MgO·4SiO2·H2O)

3.将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：(Na2O·Al2O3·6SiO2)

过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。

二、硅酸钠

硅酸钠可溶于水，其水溶液俗称“小玻璃”，粘稠状，有弱碱性，能粘结磨口玻璃瓶塞。水玻璃可作粘合剂、防腐剂、耐火材料、耐酸水泥掺料，大水坝出现裂缝可以用水玻璃填补。

Na2SiO3 + CO2+ H2O = Na2CO3 + H2SiO3 ↓ Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 ↓

过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用如何?下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。

三、传统的硅酸盐产品

1、

水泥

主要原料：石灰石、黏土(黏土主要成分的铝的硅酸盐矿物)

水泥是一种非常重要的建筑材料，水泥最重要的性质就是水硬性，即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬。

水泥的标号：325、425、525、625。水泥的标号越大表示所抗压强越大，其性能越好。

2、玻璃

主要原料：石英、纯碱、石灰石

反应方程式：

SiO2 + Na2CO3 　　　　 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 　　　　 CaSiO3 + CO2↑

3、陶瓷

主要原料：粘土(其主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O)

课后练习

1、制水泥和玻璃时都需要用的原料是( C )

A、粘土 B、石英 C、石灰石 D、纯碱

2、下列说法不正确的是( C )

A、SiO2是酸性氧化物，它不溶于水 B、SiO2是制造玻璃的主要原料之一

C、因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强

D、CO2通入水玻璃中可得硅酸

3、石灰石在自然界在存在丰富，它是许多工来的主要原料之一。下列物质中，制取时不需要石灰石的是( B )

A、玻璃 B、陶瓷 C、水泥 D、漂白粉

硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案4

1、了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质。

2、了解工业上高纯硅的制备方法。

3、了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。

过程与方法目标：

通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。

情感与态度目标：

通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。

三、教学重点：硅和二氧化硅的化学性质

四、教学难点：硅和二氧化硅的化学性质

五、教学用具：多媒体辅助教学

玛瑙饰品、石英钟、石英沙，盐酸、硅酸钠溶液、试管、胶头滴管。

六、教学方法：自主学习教学和探究式教学相结合

七、教学过程

创设情境：展示日常生活中的玛瑙饰品、石英钟、石英沙等。

玛瑙：

石英砂

石英钟：子石英沙：

设问：

1、从化学的角度看，你知道它的主要成分是什么吗?(二氧化硅)

2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅，关于SiO2，你还知道的哪些内容呢?(硬度大、不溶于水、制造光导纤维、能与氢氧化钠溶液反应等。)

过渡：关于SiO2的性质及用途，我们还有一些不很明确或不知道的，下面我们就来进一步学习二氧化硅。

板书;

一、二氧化硅

1、二氧化硅的物理性质：熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。

2、二氧化硅的化学性质：能与氢氟酸、碱性氧化物、强碱溶液反应。

SiO2 + 4HF = SiF4↑+ H2O (氢氟酸保存在塑料瓶中)

SiO2 + 　CaO 　　　　 CaSiO　3

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

讨论：已知玻璃中含有二氧化硅，为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?

3、二氧化硅用途：制光导纤维，光学镜片、石英坩埚等。

讲述：光导纤维传导光的能力非常强，比头发丝还细的一对光导纤维可同时传递3万门电话，而且抗干扰性能好，通信质量高，能防窃听。许多根经技术处理的光导纤维绕在一起，就是我们常说的光缆，一条光缆通路可同时容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。

过度：

刚才学习的SiO2在信息领域有重要的应用，其实用SiO2制取得到的单质Si在信息领域也有重要的应用。

阅读课文P82最后一段思考以下问题。

1、硅元素在自然界中的存在形式、工业上高纯度的硅是如何制取的?

2、单质硅的主要物理性质?

3、归纳出硅的化学性质。

4、单质硅的主要用途。

板书：

二、硅

提问：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?

板书：

1、硅的制取

SiO2+　2C　　　　　Si+2CO↑ Si+2Cl2 　　　　SiCl4

SiCl4 +2H2 　　　　 Si +4HCl

2、硅的物理性质：熔沸点很高，硬度很大。

过渡：下面我们来讨论以下硅的化学性质。

讲述：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。

板书：

3、硅的化学性质

Si+O2 　　　　SiO2　 Si + 　4F　2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4↑ + 2H2↑

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

4、硅的主要用途：半导体材料，主要应用与电子工业。

讲述：

在科学技术不断发展的今天，硅正成为高科技的代名词。世界各国往往把高科技园区称为硅谷。

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”!

硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案5

教学目标

1.1 知识与技能：

1.了解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途。

2.对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。

3.了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。

4.理解硅酸钠的性质及应用。

1.2过程与方法

通过对二氧化硅的晶体结构及其化学性质的学习，培养学生空间想象能力和逻辑思维能力。

1.3情感、态度与价值观

感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

教学重难点

2.1 教学重点

二氧化硅的性质和硅酸的制备;硅单质及其化合物的性质，硅的制法。

2.2课题难点

二氧化硅和硅的性质

教学工具

教学课件

教学过程

一、新课引入

展示图片：水晶、玛瑙、石英坩埚、沙子。你知道组成这些物质的成分是什么吗?

讲述：这些物质虽然看起来形态各异，实际上它们都含有同一种元素——硅，硅在地壳中的含量仅次于氧。大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物——硅酸的有关知识。

二、新课教学

板书：第一节硅

过渡：首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。

学生阅读课本第74页的第一、二自然段，了解硅在自然界的含量、存在形态等方面的内容。

归纳整理：硅以化合态存在于自然界，硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳的各种矿物和岩石里。

过渡：我们先来学习硅的氧化物——二氧化硅的性质。

(一)二氧化硅和硅酸

1.二氧化硅

学与练：写出C和Si的原子结构示意图，根据最外层电子数，推测CO2 和SiO2的性质是否相同?

归纳整理：C和Si的最外层都有4个电子，CO2 和SiO2分别是二者的最高价氧化物，它们的性质应该相似但又不完全相同。

思考与交流：请同学们回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。

学生思考交流回答，教师补充。

归纳整理：

①二氧化碳的物理性质：常温常压下是无色无味的气体、能溶于水、密度比空气大。

②二氧化碳的化学性质：

CO2+H2O=H2CO3

CO2+Na2ONa2CO3

CO2+CaOCaCO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

CO2能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物。

过渡：下面我们来学习二氧化硅的性质，并和二氧化碳的性质加以比较，看二者是否相同。

学生阅读教材第75页的内容，了解二氧化硅的性质及用途。

归纳整理：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的二氧化硅。二氧化硅可用来做光导纤维;石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃;水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。

⑴二氧化硅的物理性质：

SiO2是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。

用途：可用于制作光导纤维、石英坩埚、饰品等。

讲解：CO2、SiO2的物理性质差别很大，二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。原因是二者的结构不同，相关知识我们将在选修教材中学习。

过渡：SiO2与CO2的物理性质差别很大，那么它们的化学性质是不是也有这么大的差异呢?请大家阅读课本第76页有关内容，并填写下表。

板书;

⑵二氧化硅的化学性质

PPT展示：SiO2与CO2化学性质的比较

展示一个同学的答案，分析对比，得出结论。

归纳整理：CO2、SiO2的化学性质差别不很大，比较相似，都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐，都是酸性氧化物。二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。

①特性：

a.不溶于水的酸性氧化物。

b.能与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

②酸性氧化物

a.与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。

b.与碱性氧化物反应：SiO2+CaO?CaSiO3。

思考与交流：

(1)为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?

(2)实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?

(3)某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物。是否正确?

学生思考交流回答，教师补充。

归纳整理：

(1)因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱反应生成Na2SiO3，而Na2SiO3具有粘合性，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。

(2)因为玻璃中含有SiO2、SiO2能与氢氟酸反应，故不用玻璃瓶，用塑料瓶盛放。

(3)两性氧化物是指既和酸反应，又和碱反应生成盐和水的氧化物，而SiO2与氢氟酸反应没有生成盐，故SiO2不是两性氧化物。

过渡：二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸?它怎样制得呢?下面我们就来学习这个问题。

2.硅酸(H2SiO3)

学生阅读教材第76页最后一自然段，了解硅酸的性质。

归纳整理并板书：

⑴物理性质

硅酸是一种白色的固体，酸性比碳酸还要弱，它不溶于水。

实验探究：

学生分组做教材第76页探究实验4-1，观察并记录实验现象，填写下表：

讨论：实验室制硅酸的原理。

归纳整理并板书：

⑵制取原理：

强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl

过渡：硅酸的酸性比碳酸还要弱，那么根据强酸制弱酸的原理，推测向Na2SiO3溶液中通入CO2会出现什么现象?写出反应方程式。

学生思考回答。

归纳整理并板书：

现象：有白色沉淀生成。

化学方程式：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。

讲解：先形成硅酸溶胶，浓度较大时形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。

板书：

⑶化学性质：H2SiO3 SiO2+H2O

⑷用途——硅胶，做干燥剂。

巩固练习

1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物中，不具有的性质是( )

A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸

C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬

2.要除去SiO2中混有的少量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

3.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是( )

A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃

参考答案：B B C

(二)硅酸盐

阅读教材第77页第一自然段，了解硅酸盐的组成。

归纳整理并板书：

1.硅酸盐：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。多数不溶于水，化学性质很稳定。

讲述：硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的5%。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书写时，应把金属氧化物写在最前面，然后写SiO2，最后写H2O。且各种氧化物之间用“·”隔开。

板书：

硅酸盐组成的表示方法：

如： Na2SiO3 Na2O·SiO2

Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O

过渡：硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，它有什么用途?

2.硅酸钠(Na2SiO3)：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。

实验探究：

学生分组实验教材第77页实验4-2。填写下表：

归纳整理：实验室里用于制H2SiO3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶。硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。食品袋里的通常用硅胶作干燥剂。

投影：硅胶图片样品。

板书：用途：制备硅胶和木材防火剂。

过渡： Na2SiO3还有哪些用途?请同学们回忆盛放碱液的试剂瓶能否用玻璃塞?说明了什么问题?

学生思考交流回答。

展示：

(1)用玻璃塞塞紧的长期装碱液的试剂瓶，拔其瓶塞。

(2)室内装修用过的盛玻璃胶的塑料瓶，读出玻璃胶的成分。

归纳整理：

Na2SiO3还可用作粘合剂，用于粘玻璃制品。

阅读教材第77页科学视野，了解硅酸盐如何具有保肥能力。

过渡：我国是一个有着悠久历史的国家，从古到今，人类创造性的生产出了几类硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等，下面我们通过录像和图片了解硅酸盐产品的发展历史和它们在日常生活中的应用。

播放(1)秦兵马俑图片或录像。

(2)有关博物馆中的古陶器和瓷器介绍的影视资料。

(3)雄伟壮观的现代建筑。

学生观看并发表他们的感想。

讲述：陶瓷是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做“China”，久而久之 “China”就成了中国的英文名称。陶瓷在我国历史悠久，但目前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓。那么你能否举出几例现代社会中含硅元素的新型无机非金属材料?

学生阅读教材第78～79页，了解新型无机非金属材料的成分和用途。

展示图片：超导材料、新型陶瓷、光导纤维等。

讲述：能源、材料、信息是文明的三大支柱，而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子、航空航天、敏感材料、超导材料中起着十分重要的作用。

学生阅读教材第79～80页，了解硅的存在和用途。

归纳整理：在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅。硅是构成矿物和岩石的主要元素。人类虽然在一万年前制出了陶器，而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。

展示图片：单晶硅。

(三)硅单质

1.物理性质：灰黑色有金属光泽的固体。熔点高，硬度大。

2.用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。

学与练：写出碳和硅的原子结构示意图，分析硅的化学性质是否活泼。

解释：硅、碳同属ⅣA族元素，最外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相似，常温下比较稳定。

归纳整理：

3.硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。

归纳整理：

阅读补充资料，了解硅的工业制法。

4.硅的工业制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。

SiO2+2C=Si+2CO↑

粗硅能跟氯气反应得到SiCl4，再用氢气还原制得纯硅

Si(粗)+2Cl2=SiCl4

SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl

习题：

1.下列说法中，正确的是( )

A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品

B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2

C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应

D.将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·CaO)·4SiO2

2.下列不能用磨口玻璃瓶盛放的试剂是( )

A.溴水 B.水玻璃 C.高锰酸钾 D.硝酸

3.下列表述中，正确的是( )

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤

参考答案： 1.A 2.B 3.D

本课小结

1.了解了硅元素在自然界中的存在和含量。

2.学习了二氧化硅的存在形式和性质，并和CO2进行了对比。

3.学习了硅酸的性质和用途，并通过硅酸的制取了解一种重要的化学反应原理——强酸制弱酸。

4.硅酸盐的定义、表示方法及工业产品

5.硅酸钠的性质和用途

6.硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途

板书设计

第一节硅

一、二氧化硅和硅酸