第四章非金属及其化合物教学案.docx

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第四章非金属及其化合物教学案

新课标人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物教学案

第四章非金属及其化合物

第一节无机非金属材料的主角—硅

（第一课时）

【课标要求】1、能说出二氧化硅的主要物理性质,知道二氧化硅的主要化学性质。

3、能了解硅酸的制取和性质。

4、指导学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。

【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。

【教学过程设计】[导课]问题：

1、结合元素周期表回答：

非金属元素种类？

在周期表中的位置?

2、地壳中氧和硅的含量？

3、大气中氧和氮的含量？

4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些？

5、人体生理必须的食用盐是什么物质？

第一节无机非金属材料的主角—硅

硅在地壳中的含量仅次于，为，硅的和

构成了地壳中大部分的、和。

约占地壳质量的以上。

硅在元素周期表第族，原子结

构示意图为。

在化学反应中原子既不易又不易

电子，主要形成化合物。

碳和硅的比较

碳

硅

原子结构示意图

主要化合价

一：

二氧化硅和硅酸

硅是一种元素，主要以及形式存在。

1：

二氧化硅

（1）：

SiO2是硅最重要的，天然二氧化硅称为，约占地壳的，存在状态有和。

二氧化硅的结构（

代表硅原子；

代表氧原子）

（2）：

SiO2是原子晶体。

1个Si原子与周围的4个O原子形成4个共价键，每1个O原子与两个Si原子相结合。

实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1：

2的比率所组成的立体网状原子晶体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。

（3）：

石英晶体是结晶的，具有不同的和。

石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称。

SiO2是原子晶体，是网状结构。

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。

（4）SiO2的物理性质是是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。

（5）：

二氧化硅（SiO2）和二氧化碳（CO2）化学性质比较

物质

二氧化硅（SiO2）

二氧化碳（CO2）

与水反应

与酸反应

与碱反应

与碱性氧化物反应

与碳反应

氧化硅能与成相应的盐和水，是一种氧化物，它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，而二氧化硅却能与发生反应，这也是工业上用雕刻玻璃的反应原理。

二氧化硅的主要化学性质：

不溶于水的性氧化物，能与反应

1、酸性氧化物

SiO2+2NaOH=

SiO2+CaO===

2、特殊性：

SiO2＋HF＝

［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，回答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：

硅酸

（1）：

硅酸是一种比碳酸还要的酸，溶解度，硅酸是通过可溶性

与其他酸反应制得，Na2SiO3＋H2SO4—。

生成的H2SiO3形成

（2）：

硅胶，吸附能力强。

常用作实验室、、

的。

也可做。

（3）：

实睑4—1

实验

现象

化学方程式

在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸

[课堂练习]

1.熔融烧碱应选用的器皿是

A.石英坩埚　B.生铁坩埚　　C.普通玻璃坩埚　　D.陶瓷坩埚

2.下列说法正确的是

A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在

B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸

C.二氧化硅溶于水显酸性

D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

【课时作业】班级姓名学号

第一节无机非金属材料的主角—硅检测题1

一：

选择题

1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（）

A．硅胶B．水晶　C．玛瑙　D．硅石

2．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（）

A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶

C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶

3．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）

A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐

4．构成地壳基本骨架的非金属元素的是（）

A．AlB．OC．SiD．C

5．二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与其反应，但有一种酸能够和二氧化硅发生反应，这种酸是（）

A．浓盐酸B．硫酸C．硝酸D．氢氟酸

6．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　）

A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水

B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2

D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀

7．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（）

A．Si是非金属元素

B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸

C．SiO2与强碱反应生成盐和水

D．SiO2不能与酸反应

8：

现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，适用一种试剂进行鉴别，这种试剂是

A．烧碱　　　B．盐酸C．氢氟酸　　D．硝酸银溶液

9：

以下反应中有一个反应与其他三种反应的类型不同，这个反应是（）

A．过氧化钠跟硫酸溶液反应B．氯气跟氢氧化钾溶液反应

C．硅跟氢氧化钾溶液反应D．硫跟氢氧化钾溶液反应（加热）

10．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是（）

A．碳酸钠B．硅酸钠C．二氧化硅D．氢氧化铝

11．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）

A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3

C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→H2SiO3

12．在SiO2+3C

SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为（）

A．36∶30B．60∶36C．2∶1D．1∶2

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

13．用多种方法鉴别下列两组白色粉末物质（注：

①能够写化学方程式的写出化学反应方程式；②鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添）。

（1）Na2CO3和SiO2

①

②

③

（2）CaCO3和Na2SiO4

①

②

③

14：

实验室有下列A——F六种试剂，根据它们各自的性质，必须选用合适的试剂瓶盛装，回答各种试剂瓶所装的试剂。

（填试剂的代码字母）

试剂：

A．二氧化硅　　　B．硝酸银晶体C．氢氧化钠溶液　D．氢氟酸

E．浓硫酸　　　　F．氯水

试剂瓶：

（1）细口磨口塞试剂瓶

（2）广口瓶（3）棕色细口磨口塞瓶（4）细口橡皮塞瓶（5）棕色广口瓶（6）细口塑料瓶

（1）____

（2）____（3）____（4）____（5）____（6）____

15：

下列各反应中，SiO2表现了不同的作用和性质。

在①～④中选出相应反应。

　　　B．SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑

　　　D．SiO2＋2C

Si（粗硅）＋2CO↑

①酸性氧化物的通性____。

②与挥发性酸酐的盐反应生成挥发性酸酐和硅酸盐____。

③SiO2作为玻璃的成分之一被氢氟酸腐蚀____。

④弱氧化性。

16．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。

例如：

（1）计算机芯片的主要成分是；

（2）光导纤维的主要成分是：

（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是；

（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物；

第一课时答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

A

D

C

BC

D

B

C

B

A

CD

D

D

13．

（1）①加水；②加盐酸；③酚酞；

（2）①水；②盐酸；③

14．

（1）E

（2）A（3）F（4）C（5）B（6）D

15.①C；②B；③A；④D

16.

（1）Si;

（2）SiO2；（3）Si；（4）铝硅酸盐

第四章非金属及其化合物

第一节无机非金属材料的主角—硅

（第二课时）

【课标要求】1、了解硅的物理性质，知道单质硅的一些简单的化学性质。

2、使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。

3、激发学生学习化学兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。

4、扩大学生的知识面，激发学生的求知欲。

【教学重点】使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。

【教学过程设计】

［演示实验］取两根一样的干燥布条（其中一根在硅酸钠溶液中浸过）在火焰上燃烧。

实验

现象

点燃晾干蒸馏水的布条

点燃晾干的硅酸钠布条

两根布条燃烧的情况一样吗？

现象有何不同？

二：

硅酸盐

1：

硅酸盐是由硅、氧和组成的的总称。

一般不溶于，稳定性。

2：

常用的硅酸盐是，其水溶液称为，可用作、

及。

3：

硅酸盐岩石长期在的侵蚀下，风化为，形成的一般带电，能吸收、等营养离子而保证了。

4：

硅酸盐主要产品、、。

5：

SiC（俗称金刚砂），具有的结构，很大，可用作、

的磨料，

［例题］Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2

［练习］如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐

高岭石：

Al2（Si2O5）（OH）4以氧化物形式表示为（）

钠长石：

NaAlSi3Oaa为（），若以氧化物形式表示为（）

［阅读］新型陶瓷：

结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。

三：

硅单质

1：

硅单质有和两种。

晶体硅的结构类似

是带有的固体。

、、

常温下化学性质。

2：

硅在元素周期表中处于与的，是一种，是良好的材料。

3：

20世纪中叶开始，硅成了信息技术的，半导体晶体管及芯片的出现，

促成了的革命。

4：

利用高纯硅的半导体性能，可以制成，将光能转换为。

光电池可作、、、

。

等动力。

[课堂练习]

1.下列物质中属于纯净物的是

A.Na2CO3·10H2O　B.水泥　　　　C.纯净的盐酸　　　D.普通玻璃

2.下列叙述正确的是

A.酸均不能与酸性氧化物反应

B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸

C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同

D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同

3.下列物质有固定熔点的是

A.水泥　　　　B.玻璃　　　C.Na2O·SiO2　　　　　　　D.水玻璃

5．我国及美国、日本等国家已制造出一种陶瓷柴油机，这种柴油机发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料中的（）

A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷C．光导纤维D．玻璃钢

6.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。

此处的风化作用是说矿物与H2O和CO2同时作用的过程。

例如钾长石（KAlSi3O8）风化生成高岭土［Al2Si2O5（OH）4］，此反应的离子方程式是：

2KASi3O8+11H2O+2CO2＝2K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5（OH）4这个反应能发生的原因是。

Al2Si2O5（OH）4改写成氧化物的形式为________________。

[小结]

【课时作业】班级姓名学号

第一节无机非金属材料的主角—硅检测题2

一：

选择题

1．下列不是水玻璃用途的是（）

A．肥皂填料B．木材防火剂C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料

2．下列不属于传统硅酸盐产品的是（）

A．玻璃B．水泥C．光导纤维D．陶瓷

3：

下列属于同种物质的是（）

A．干冰和冰　　　B．石英和水晶C．玻璃与二氧化硅D．水玻璃和玻璃

4：

根据下列事实：

（1）在醋酸钠中加入磷酸溶液有醋酸气味产生

（2）在无水碳酸钠固体上滴上醋酸会出现气泡

（3）硅酸钠溶液通入CO2气体有白色胶状沉淀产生.判断四种酸的酸性由强到弱的顺序是

5．钢筋混凝土强度大，常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，下面是钢筋混凝土的主要成分的是（）

A．水泥、沙子和钢筋B．水泥、沙子、碎石和钢筋

C．水泥、碎石和钢筋D．水泥、沙子和碎石

6．某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（）

A．Ag+、Al3+、K+B．SiO32、AlO2、K+

C．Ag+、Cu2+、Na+D．Ag+、Ba2+、Na+

7．下列离子方程式，正确的是（）

A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：

Ca2++2OH+CO2===CaCO3↓+H2O

B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：

CO32+SiO2==SiO32+CO2↑

C．二氧化硅与烧碱溶液反应：

SiO2+2OH===SiO32+H2O↑

D．硅酸与烧碱溶液中和：

H2SiO3+2OH===SiO32+2H2O

8：

下列说法中，错误的是（）

A．硅酸是不挥发性酸，它与食盐反应生成氯化氢

B．氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中

C．水玻璃有粘性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中

D．烧碱液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中

9：

下列离子反应方程式书写正确的是（）

B．往硅酸钠水溶液中滴加稀盐酸：

D．往碳酸氢钠溶液中加硫酸氢钠溶液：

10：

有下列几个变化：

（1）Na2CO3→Na2SiO3，　

（2）CuSO4→CuCl2，

（3）SiO2→H2SiO3，　　（4）CuO→Cu（OH）2，

（5）Ca3（PO4）2→Ca（H2PO4）2，其中不可能通过一步反应能实现的（）

A．

（1）

（2）（5）　B．

（2）（3）（4）（5）C．（3）（4）　D．

（2）（4）

11：

下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（）

12：

普通玻璃中含Na2O13％，CaO11.7％，SiO275.3％，则3种氧化物的物质的量之比为（）

A．1∶2∶3　　B．1∶1∶3C．1∶1∶6　　D．2∶1∶6

13：

有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（）

A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料

B．氮化硅陶器是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应

C．光导纤维是一种能高质基传导光的玻璃纤维

D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

答案

14：

A、B、C、D、E五种物质的关系如表

试回答：

1．写出A～E五种物质的化学式：

A______，B______，C______，D______，E_______。

2．写出有关反应的化学方程式。

15.有一天然透明晶体A是高熔点，高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能和石灰石，又能和纯碱反应都放出气体B，A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E，在干燥的空气中，E失去部分水，得到白色粉末F，F加热后重新生成A。

（1）试推断出A、B、C、D、E、F各是什么物质？

写出其化学式。

（2）写出有关反应的化学方程式。

16.有可能含有Na2CO3、CuCl2、Na2SiO3、NaCl中某几种物质的混合物，混合物能溶于水并得无色透明溶液。

向溶液中加入过量盐酸，产生无色气体和沉淀。

再加入过量的NaOH溶液，沉淀全部消失。

试判断原混合物中肯定有______；肯定无______；可能有______。

第二课时答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

答案

D

C

B

D

B

AB

CD

A

BD

C

B

C

CD

14.1.A、SiO2；B、Na2SiO3；C、CO2；D、H4SiO4；E、H2SiO3

2.SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+2CO2↑

Na2SiO3+2HCl+H2O＝2NaCl＋H4SiO4↓

H4SiO4＝H2SiO3+H2O

H2SiO3

SiO2+H2O

15.

（1）A、SiO2；B、CO2；C、SiF4；D、Na2SiO3；E、H4SiO4；FH2SiO3

（2）SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+2CO2↑

4HF+SiO2=SiF4↑＋2H2O

2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；

Na2SiO3+CO2+2H2O＝Na2CO3＋H4SiO4↓

H4SiO4＝H2SiO3+H2O

H2SiO3

SiO2+H2O

16.Na2CO3和Na2SiO3，CuCl2，NaCl

第四章非金属及其化合物

第二节富集在海水中的元素——氯

（第三课时）

【课标要求】1、了解氯元素的存在，掌握氯气的物理性质，化学性质。

2、培养学生归纳能力，推理能力，实验能力，形成勇于创新的习惯，培养创新能力。

【教学重点】氯气的化学性质

【教学过程设计】

1：

食盐中的氯元秦是最重要的，主要以的形式存在于或的中。

2：

海洋平均含盐约左右、其中NaCl约，还含有、等盐类。

3：

氯元素位于元素周期表第族，原子结构示意图为

在化学反应中氯很容易得一个电子变成，表现出典型的性，氯在自然界中以存在。

4：

氯气的物理性质：

氯气（Cl2）分子是由2个氯原子构成的双原子分子。

在通常情况下，氯气呈。

在压强为101kPa、温度为-34.6℃，氯气液化成。

将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成。

5：

氯气的化学性质

氯气是很活泼的，它具有较强的，能与多种

和直接化合，还能与、等化合物起反应。

（1）：

氯气跟金属反应

Na＋Cl2—

Fe＋Cl2

Cu＋Cl2

（2）：

H2在Cl2中燃烧

现象

化学方程式

把新收集到的一瓶Cl2和一瓶H2口对口地放置，抽去瓶口间的玻璃片，上下颠倒几次，使H2和Cl2充分混合。

取一瓶混合气体，用塑料片盖好，在距瓶约10cm处点燃镁条。

观察有什么现象发生。

讨论：

燃烧是否一定要有氧气参加?

比较铁、硫、碳等在氧气中的燃烧,以及铜、钠等在氯气中的燃烧，找出共同的特点并由此推论什么叫燃烧。

（3）：

与水反应

氯气溶解于水，在常温下，1体积水约溶解体积的氯气。

氯气的水溶液叫，氯水因溶有氯气而呈色。

溶解的氯气能够与水起反应，生成和。

化学方程式：

H2O＋Cl2—

次氯酸是一种很的酸，不稳定，容易分解放出。

当氯水受到日光照射时，次氯酸的分解速率加快（如图）。

请配平反应式：

HClO

由于HClO的分解，使Cl2和水逐渐反应，直至氯水失效，因此氯水要现用现制，保存在棕色试剂瓶中。

注意：

a．氯气溶于水得到氯水，其中只有少量Cl2和水反应，因此氯水中主要溶质是Cl2。

b．氯水的成分：

氯水是混合物而液氯是纯净物（Cl2）

观测、对比、分析、归纳。

液氯和氯水是不是一回事?

液氯

氯水

类别

成分

能否使干燥布条褪色

[典型例题]

1、下列关于氯的说法正确的是（）

A液氯和氯水是同一物质

B氯水久置后酸性将减弱

C新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色

D光照氯水有气泡逸出，该气体为Cl2

2、标况下的H2、Cl2混合气体aL，经光照充分反应后，所得气体恰好使溶液中bmolNaOH完全转化为盐，则a、b关系不可能为（）

Ab=a/22.4Bb＜a/22.4Cb＞a/22.4Db≥a/11.2

课堂信息反馈:

1、下列物质属于纯净物的是（）

A液氯B氯水C盐酸D漂白粉

2、关于氯水叙述正确的是（）

A氯水中只含Cl2和H2O分子

B新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色

C新制的氯水有漂白性，因为其含有Cl2

D氯水放置数天后，PH变小，几乎无漂白性

3、0.2mol某元素的单质与氯气反应，质量增加21.3g，这中元素是（）

APBNaCMgDAl

4、氯化碘（HCl）的化学性质跟Cl2相似，此反应是非氧化还原反应，它和H2O反应最初生成物是（）

AHI和HClOBHCl和HIOCHClO和HIODHClO和HIO

【课时作业】班级姓名学号

第二节富集在海水中的元素——氯检测题1

一：

选择题

1：

下列物质中，含有氯分子的混合物是（）

A．液氯　　B．盐酸C．次氯酸　D．氯水

2、下列说法正确的是（）

ACl-比Cl（原子）稳定B液氯能导电

C新制氯水的成分为Cl2和H2OD新制的浓氯水呈无色

3．海水中含量最多的离子是（）

A．钠离子B．氯离子C．钙离子D．镁离子

4．关于氯气的叙述中，下列正确的是（）

A．氯气是一种黄绿色、有毒的气体

B．氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在

C．氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气

D．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物

5．下列物质中，不能使有色布条褪色的是（）

A．Cl2B．氯水

C．NaClO溶液D．Na2O2与水反应后的溶液

6．下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是（）

A．燃烧一定是氧化还原反应B．燃烧一定发光放热

C．燃烧一定是化学反应D．燃烧一定有氧气参与

7．下列物质中不会因见光而分解的是（）

A．HNO3B．AgNO3C．HClOD．NaHCO3

8．下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（）

A．FeCl2B．FeCl3C．CuClD．CuCl2

9．自来水可以用氯气消毒。

如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。

下列哪些药品不能用自来水配制（）

A．Na2SO4B．NaClC．AgNO3D．AlCl3

10：

饱和氯水长期放置后，下列粒子在溶液中不减少的是（）

A．Cl2　B．HClOC．Cl-