高考化學專題復習教案十三非金屬及其化合物

《非金屬及其化合物》教案課程標準：通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，認識其在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅（第一課時）教學目標：1．使學生了解硅的兩種重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性質(zhì)；2．引導學生對比學習硅的化合物（二氧化硅及硅酸）與碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培養(yǎng)學生聯(lián)系、對比、歸納總結的學習方法；3．使學生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生產(chǎn)中的應用，感受化學的實用性，增強學習化學的興趣。教學重點、難點重點：二氧化硅的性質(zhì)難點：硅酸的性質(zhì)教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動新課導入從電腦的芯片、光導纖維、水泥、玻璃和瓷磚等日常生活中的實例引入硅及其化合物。新知學習自學討論指導學生閱讀，并給出知識整理表格及思考題。周期表中的位置原子結構示意圖在自然界中的存在碳硅閱讀教材P62第1、2、3自然段及資料卡片內(nèi)容，填表完成知識整理，然后思考討論：碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？歸納整理檢查小結（1）兩元素的共性：在化學反應中其原子既不易失電子也不易得電子，主要形成共價（四價）化合物。（2）存在差異：硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的，而碳卻沒有此特點。承上啟下二氧化碳具有哪些重要的性質(zhì)呢？物理性質(zhì)：CO2是一種色體，溶于水，固態(tài)CO2俗稱。化學性質(zhì)：CO2+H2O―CO2+NaOH―CO2+CaO―思考交流提示：二氧化硅也是一種酸性氧化物由CO2的性質(zhì)推測SiO2可能具有哪些重要的性質(zhì)？歸納整理檢查小結SiO2是一種酸性氧化物，可能與水反應生成相應酸；與堿反應生成鹽和水；與堿性氧化物反應生成鹽。自學討論指導學生閱讀教材有關內(nèi)容，并給出問題閱讀教材P63及P64有關內(nèi)容，思考并討論：SiO2實際具有的性質(zhì)與上述推導一致嗎？有沒有不同的表現(xiàn)？請舉例說明歸納整理檢查小結與上述推斷不完全相同。不同表現(xiàn)是：SiO2是一種難熔固體，不溶于水。正是因為SiO2不溶于水，所以不能直接與水反應生成硅酸，但常溫下除能與氫氧化鈉溶液反應外，還能與氫氟酸反應生成SiF4氣體和水。完成下列反應的化學方程式,并指明反應的類型：SiO2+NaOH—SiO2+CaO—SiO2+HF—自學討論指導學生閱讀教材有關內(nèi)容，使其了解二氧化硅的結構和用途。（1）閱讀教材P63：科學視野內(nèi)容，認識SiO2的結構（2）觀察教材P63～P64上的圖4—3、圖4—4和圖4—5，了解SiO2用途，并了解用途與性質(zhì)間的關系。歸納整理（1）SiO2晶體是由Si和O按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結構，基本單元是[SiO4]的正四面體結構。（2）SiO2性質(zhì)主要表現(xiàn)在：它是一堅硬、難熔的固體，不溶于水，化學性質(zhì)非常穩(wěn)定。SiO2的這些性質(zhì)是由其立體網(wǎng)狀結構決定的。應用與實踐（1）實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？（2）有人認為SiO2既能和堿反應又能和酸反應，所以應認為它是一種兩性氧化物。你同意這種看法嗎？歸納整理檢查小結（1）因為SiO2易與強堿溶液反應，生成硅酸鈉使試劑瓶受腐蝕，同時生成的硅酸鈉溶液是一種礦物膠，具有良好的粘結性，易使瓶塞粘在一起而難以開啟。（2）不同意這種看法。知識梳理給出下列表格，比較性質(zhì)異同CO2SiO2能否與水反應能否與氧化鈣反應能否與氫氧化鈉溶液反應能否與氫氟酸反應能否與碳反應參看課后習題4思考交流指導學生閱讀教材有關內(nèi)容，給出問題閱讀教材P64最后一自然段，思考討論下列問題：（1）硅酸與鹽酸比較，誰的酸性強？你是根據(jù)什么現(xiàn)象判斷出來的？（2）硅酸與碳酸比較又會怎樣呢？實驗探究提示：酸與鹽反應規(guī)律之一是較強的酸能制出更弱的酸。完成實驗4—1，并填寫教材P65相關表格。補充實驗：往一定量的飽和硅酸鈉溶液中通入足量的CO2，觀察現(xiàn)象。該現(xiàn)象說明了什么？歸納整理檢查小結硅酸的酸性比鹽酸和碳酸的酸性都弱。這是根據(jù)往硅酸鈉溶液中滴加鹽酸或通入足量的CO2后，產(chǎn)生不溶于水的硅酸判斷出來的。應用與實踐寫出以SiO2為原料制備硅酸的化學方程式自學釋疑結合實驗4—1，閱讀教材P64最后一自然段，歸納總結硅膠的制備方法及其重要應用。歸納整理制備方法：加適量鹽酸或通入足量CO2干燥脫水硅酸鈉溶液硅酸溶膠硅膠用途：常用作干燥劑、催化劑的載體。板書設計一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅2、硅酸（1）用途（1）制備（2）物理性質(zhì)（2）性質(zhì)化學性質(zhì)（3）用途鞏固練習1.宣傳科學知識，介紹高新科技，揭露偽科學，是科學工作者的義務，下列說法屬于偽科學的是（）。A.以二氧化硅為主要原料制造光導纖維B.碳爐邊放盆水，可防止煤氣中毒C.在墻壁剛粉刷過石灰漿的室內(nèi)生一炭火盆，墻壁會冒汗D.用干冰進行人工降雨2.下列說法正確的是（）A．SiO2能和水發(fā)生化合反應生成硅酸B．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸C．SiO2的俗名叫水玻璃，不溶于水D．SiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中3.=1\*GB3①鹽酸、=2\*GB3②濃硫酸、=3\*GB3③氧氣、=4\*GB3④氫氟酸、=5\*GB3⑤氫氧化鉀溶液中，能與地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物起化學反應的是（）A．=1\*GB3①=2\*GB3②B．=4\*GB3④=5\*GB3⑤C．=2\*GB3②=4\*GB3④D．=3\*GB3③=4\*GB3④4.將過量的二氧化碳通入下列溶液中，最終會出現(xiàn)渾濁的是（）A．氯化鈣溶液B．澄清的石灰水C．水玻璃D．硝酸鋇溶液5.熔融燒堿應選用的器皿是（）A．鐵制坩堝B．普通玻璃坩堝C．石英坩堝D．陶瓷坩堝6.下列關于碳和硅的敘述中，不正確的是（）A．＋4價氧化物都與氫氧化鈉溶液反應B．單質(zhì)在加熱時都能與氧氣反應C．氧化物都能溶于水生成相應的酸D．碳和硅兩種元素都有能導電的單質(zhì)7.下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶保存的是（）A．硅酸鈉溶液B．鹽酸C．氫氟酸D．氫氧化鈉溶液8.和空氣接觸可發(fā)生非氧化還原反應的物質(zhì)組合是（）=1\*GB3①Na=2\*GB3②Na2SiO3溶液=3\*GB3③Na2O2=4\*GB3④燒堿溶液=5\*GB3⑤石灰水=6\*GB3⑥Fe(OH)2A．=1\*GB3①=3\*GB3③=4\*GB3④B．=2\*GB3②=4\*GB3④=5\*GB3⑤C．=2\*GB3②=3\*GB3③=6\*GB3⑥D(zhuǎn)．=1\*GB3①=4\*GB3④=5\*GB3⑤9.已知由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收熱量，下列說法中正確的是（）A．石墨比金剛石穩(wěn)定B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．石墨和金剛石一樣穩(wěn)定D．以上結論都不正確10.某無色混合氣體可能含有CO2.H2.CO和H2O（氣）中的一種或幾種，依次進行以下處理（假設每次處理均反應完全）：①通過盛有硅膠的干燥管時，氣體體積不變；②通過熾熱的氧化銅時，固體變?yōu)榧t色；③通過白色CuSO4粉末時，粉末變藍色；④通過澄清石灰水時，溶液變渾濁。則原混合氣體的成分不可能是AH2和COBCO2、H2和COCH2O和CO2DH2和CO211.按由多到少的順序，在地殼中的含量列前四位的元素依次是、、、。碳、硅均位于元素周期表的族，其原子結構示意圖分別是、。碳是構成的主要元素，硅主要以熔點很高的和的形式存在，是構成巖石與許多礦物的基本元素。12.由同一種元素組成的不同單質(zhì)，稱為該元素的同素異形體。在各種碳的同素異形體中，鉛筆芯的主要成分是，它是一種深灰色、有金屬光澤且不透明的片狀固體，質(zhì)軟，具有潤滑性，它能夠，常用作電極。鉆石的成分是，是無色透明的晶體，硬度。由60個碳原子組成、形似足球的（寫分子式）也是碳的同素異形體。13.下表中括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜試劑和分離方法填入表中：混合物SiO2（CaCO3）SiO2(Fe2O3)SiO2(NaCl)SiO2(Si)Si(Al)NaHCO3(Na2SiO3)除雜試劑分離方法14.檢驗石灰中含有碳酸鈣和二氧化硅的方法是：取少許試樣，加入過量的，有產(chǎn)生，說明石灰中含有。充分振蕩后過濾，有濾渣存在說明含有。備課參考1．參考答案鞏固練習答案：1B2D3B4C5A6C7B8B9A10C11O、Si、Al、Fe、IVA、原子結構示意圖略、有機化合物、氧化物、硅酸鹽12石墨、導電、碳元素、很大、C6013（1）鹽酸、過濾（2）鹽酸、過濾（3）水、過濾（4）O2、加熱（5）鹽酸、過濾（6）足量CO2/H2O、過濾14稀鹽酸、無色氣體、碳酸鈣、二氧化硅2．資料運用（1）教材《化學》必修I，人民教育出版社，[2004]（2）《教師教學用書》化學必修I（3）《中學第二教材》高中化學必修I，北京教育出版社，主編薛金星（4）高中課程《新學案》，主編劉成坤硅在高新技術中的應用單晶硅作為半導體器件的核心材料，大大地促進了信息技術的革命。自20世紀中葉以來，單晶硅隨著半導體工業(yè)的需要而迅速了展。到1996年全球半導體產(chǎn)業(yè)銷售額達到1410億美元，而其中單晶硅材料的銷售達到74億美元。中國消耗的大部分集成電路及其硅片主要依賴進口。但我國科技人員正迎頭趕上，于1998年成功地制造出了12英寸單晶硅，標志著我國單晶硅生產(chǎn)進入了新的發(fā)展時期。信息材料技術是新材料技術的重要組成部分，也是信息技術尤其是電子信息技術發(fā)展的基礎。從目前情況來看，硅半導體仍然是集成電路的主要材料。據(jù)估計在21世紀內(nèi)，硅仍然會占半導致體材料的95%以上。微電子與生物技術緊密結合的以DNA芯片等為代表的生物工程是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經(jīng)濟增長點。采用微電子加工技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出含有多達10～20萬種DNA基因片段的芯片.利用這種芯片可以在短時間內(nèi)檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況。這無疑對遺傳學研究、疾病診斷與治療、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅（第二課時）教學目標：1．使學生了解硅及硅酸鈉的重要性質(zhì)和用途；2．使學生了解硅酸鹽產(chǎn)品的性能、用途，加深對化學與生產(chǎn)、生活實際的認識進而幫助學生樹立民族自豪感，增強學好化學的自信心。3．使學生進一步認識硅及其重要化合物在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響，樹立綠色化學意識和可持續(xù)發(fā)展的意識。教學重點、難點重點：硅和硅酸鈉的重要性質(zhì)難點：硅酸鹽的豐富性和多樣性教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動新課導入通過水玻璃、硅橡膠、玻璃、陶瓷、水泥等物質(zhì)中硅的存在形式引入硅酸鹽新知學習自學思考閱讀教材P65中間兩自然段，思考硅酸鹽的組成和性質(zhì)歸納整理檢查小結：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，分布極廣。硅酸鹽一般都不溶于水，化學性質(zhì)很穩(wěn)定。自學討論指導學生閱讀并給出問題閱讀教材P67資料卡片，回答下列問題：如何用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成？歸納整理檢查小結：硅酸鹽的表示方法：活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物?二氧化硅?水應用與實踐用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成：KAlSi3O8CaAl2Si3O10?3H2OAl2Si2O5(OH)4實驗探究指導學生完成實驗完成實驗4—2，并填寫教材P65相關表格應用與實踐1、硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，它的用途有：、、。2水玻璃長期暴露在空氣中會變質(zhì),這是因為水玻璃主要發(fā)生了()A.氧化還原反應B.分解反應C.化合反應D.復分解反應自學討論指導學生閱讀并給出問題：閱讀教材P66第一、二、三自然段?；卮鹣铝袉栴}：（1）硅酸鹽種類繁多、結構復雜的原因是什么？（2）為什么土壤具有保肥能力？（3）中國作為“瓷器故鄉(xiāng)”的原因是什么？歸納整理檢查小結（1）由于Al與Si在元素周期表位置相鄰、離子大小相近，Al3+?；蚨嗷蛏俚刂脫Q硅酸鹽中的Si4+而形成鋁硅酸鹽。為了保持電中性，會伴隨引入其他正離子，從而大大增加了硅酸鹽的豐富性和復雜性。（2）硅酸鹽巖石長期在水的侵蝕下，風化為黏土，并且形成土壤膠體（硅酸鹽與硅酸相似，有形成膠體的性質(zhì)）。土壤膠體因其表面積巨大且一般帶負電，能吸收NH4+、K+等數(shù)十種生物所需的營養(yǎng)離子，所以土壤具有保肥能力。（3）現(xiàn)在出土的各種陶瓷制品、雄偉古建筑上留下的陶瓷磚瓦以及英文“中國”一詞又指“瓷器”，等等，所有這些都反映了在西方人眼中中國作為“陶瓷故鄉(xiāng)”的形象。自學討論指導學生閱讀并給出知識整理表格性能用途高溫結構陶瓷壓電陶瓷透明陶瓷超導陶瓷閱讀教材P66科學視野并進行知識整理歸納整理檢查小結（答案略）自學討論指導學生閱讀并給出知識整理表格性能用途金剛砂硅鋼硅橡膠分子篩閱讀教材P67最后一自然段，并進行知識整理歸納整理檢查小結（答案略）自學討論指導學生閱讀并給出知識整理表分類物性化性應用硅單質(zhì)晶體硅無定形硅閱讀教材P68有關內(nèi)容，并進行知識整理。歸納整理檢查小結常溫下，硅的化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生化學反應。利用它的穩(wěn)定性、來源豐富性和導電性，在電子產(chǎn)品業(yè)具有廣泛而重要的應用。課下探究人類一直在創(chuàng)造性地制造、應用硅及其化合物，請查閱有關資料，以“硅及其化合物對人類文明的貢獻”為題，寫一篇小論文，并與同學交流。板書設計二、硅酸鹽1.硅酸鹽的組成和性質(zhì)2.硅酸鈉的性質(zhì)和用途三、硅單1.性質(zhì)2.用途鞏固練習1.下列物質(zhì)的成分不含硅酸鹽的是（）A．石英玻璃B．陶瓷C．普通水泥D．磚瓦2.Na2O?CaO?6SiO2是一種（）A．含氧酸B．硅酸鹽C．氧化物D．混合物3.已知普通玻璃可用Na2O.CaO.6SiO2來表示，則其中Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的物質(zhì)的量之比為：（）A．1：1：6B．1：1：4C．2：1：6D．2：1：44.有關硅元素的下列敘述中正確的是（）A．硅與任何酸都不反應B．硅是構成礦物巖石的主要原料，其化合態(tài)硅幾乎全部是硅石和硅酸鹽C．硅的性質(zhì)很穩(wěn)定，能以游離態(tài)存在于自然界D．常溫時硅不與任何物質(zhì)反應5.下列物品或設備：=1\*GB3①水泥路橋、=2\*GB3②門窗玻璃、=3\*GB3③水晶鏡片、=4\*GB3④石英鐘表、=5\*GB3⑤瑪瑙手鐲、=6\*GB3⑥硅太陽能電池、=7\*GB3⑦光導纖維、=8\*GB3⑧計算機芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是（）A．=6\*GB3⑥=8\*GB3⑧B．=1\*GB3①=2\*GB3②=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧C．=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤=7\*GB3⑦D．全部6.水處理中常使用的一種無機高分子絮凝劑的化學式可表示為[Al2(OH)nClm?yH2O]x，式中m等于（）A．3-nB．6-nC．6+nD．3+n7.下列關于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是（）A．這是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕B．在建筑工業(yè)上可以作黏合劑.耐酸水泥摻料C．木材.織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D．水玻璃的化學性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)8.工業(yè)上制造金鋼砂的化學方程式如下：SiO2+3C=SiC+2CO↑，在這個氧化還原反應中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為（）A．1：2B．2：1C．5：3D．3：59.向下列溶液滴加稀鹽酸，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加稀鹽酸，沉淀又溶解的是()。

A.Na2SiO3B.BaCl2C.AgNO3D.NaAlO10.假設SiO2晶體中部分Si原子被Al原子取代，不足的價數(shù)由K原子補充，當有25%的硅原子被鋁原子取代時，可形成正長石，則正長石的化學組成為()。A.KAlSi3O8B.KAlSi2O6C.KAlSiO4D.KAlSi4O11.三硅酸鎂晶體被用來治療胃潰瘍患者的胃酸過多癥，是因為該物質(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸鎂晶體的化學式為Mg2Si3O8?nH2O。（1）用氧化物形式表示三硅酸鎂的化學式。（2）寫出該藥物中和胃酸的化學方程式。拓展提高已知CO和H2的混合氣體稱為水煤氣，可由碳與水蒸氣在高溫下反應生成。如下圖：氧化物A氧化物A單質(zhì)B氧化物C單質(zhì)E化合物F單質(zhì)G單質(zhì)H高溫反應①高溫反應②燃燒反應③已知：單質(zhì)E可作為半導體材料，化合物F是有毒的氧化物，C為液態(tài)。據(jù)此，請?zhí)羁眨海?）氧化物A是（2）化合物F是（3）反應②的化學方程式是（4）反應③的化學方程式是備課參考1．參考答案鞏固練習答案：1A2B3B4B5C6B7D8A9D10A11（1）2MgO?3SiO2?nH2O（2）2MgO?3SiO2?nH2O