初中化學(xué)《硅》教案講義一、考綱要求1.掌握碳族元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)遞變規(guī)律。2.認(rèn)識硅及其重要化合物的性質(zhì)和用途，初步了解硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)以及與性質(zhì)的關(guān)系。3.了解水泥、玻璃的主要成分和簡單生產(chǎn)原理。二、知識結(jié)構(gòu)1.碳族元素在周期表中位置、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。元素性質(zhì)碳（C）硅（Si）鍺（Ge）錫（Sn）鉛（Pb）主化合價(jià)+2，（+4）①(+4)+2,(+4)+2,(+4)(+2),+4單質(zhì)色態(tài)無色或黑色固態(tài)灰黑色固態(tài)灰白色固態(tài)銀白色固態(tài)藍(lán)白色固態(tài)氫化物RH4穩(wěn)定性穩(wěn)定性逐漸減弱主要氧化物CO、CO2SiO2GeO、GeO2SnO、SnO2PbO、PbO2最高氧化物的水化物化學(xué)式H2CO3H2SiO、H4SiO4Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4酸堿性酸性遞堿堿性遞增（多為兩性）金屬性、非金屬性非金屬遞減、金屬性遞增2.碳的氧化物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)比較。碳的氧化物COCO2電子式、結(jié)構(gòu)式——：：：：：：o=c=o分子極性極性分子非極性分子氧化物類型不成鹽氧化物酸性氧化物物理性質(zhì)無色氣體難溶于水，有毒無色氣體，能溶于水，無毒化學(xué)性質(zhì)跟堿反應(yīng)一般不反應(yīng)典型酸酐、與堿反應(yīng)跟O2反應(yīng)可燃性2CO+O22CO2——氧化—還原性還原性：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2氧化性但不強(qiáng)C+CO22CO用途氣體燃料，還原劑滅火劑、致冷劑、純堿三、知識點(diǎn)、能力點(diǎn)提示1.碳族元素的特點(diǎn)1)碳族元素處于元素周期表的中間位置，獲電子或失電子能力都較差，常溫下，化學(xué)性質(zhì)都不活潑。2)碳族元素重要性質(zhì):①化合價(jià)。在化合物中除硅表現(xiàn)+4價(jià)外，其余表現(xiàn)+2價(jià)和+4價(jià)。在與氫形成化合物中，碳和硅表現(xiàn)-4價(jià)。②C、Si、Ge、Sn、Pb隨核電荷數(shù)增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)，其變化趨勢比氮族元素更為明顯。鍺的金屬性明顯地強(qiáng)于非金屬性。③最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性隨元素核電荷增加酸性減弱，堿性增強(qiáng)。④氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，隨元素核電荷增加而逐漸減弱。⑤碳族元素正4價(jià)化合物比正二價(jià)化合物穩(wěn)定，但鉛的正二價(jià)化合物比較穩(wěn)定，如PbSO4.2.硅和硅的化合物1)組成和結(jié)構(gòu)。①硅的單質(zhì)構(gòu)成的晶體屬于原子晶體，具有正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。與金鋼石比較，性質(zhì)相似，又有差異。②SiO2晶體是由硅原子和氧原子按1∶2比率組成，屬于原子晶體。具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2)重要性質(zhì)物理性質(zhì)①Si、SiO2、H2SiO3、H4SiO4均難溶于水。②Si、Ge是良好的半導(dǎo)體。化學(xué)性質(zhì)硅的重要反應(yīng)：①Si+2F2SiF4↑②Si+O2SiO2二氧化硅的重要反應(yīng)：①SiO2+2CSi+2CO(制粗硅)［SiCl4+2H2Si+4HCl］(制純硅)②SiO2+CaOCaSiO3③SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2(除脈石造渣)④SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(腐蝕玻璃)⑤SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(刻畫玻璃)⑥SiO2+3CSiC+2CO↑(制金鋼砂)硅酸、硅酸鈉的重要反應(yīng)Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaClNa2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3H2SiO3SiO2+H2O3.硅酸鹽工業(yè)①硅酸鹽工業(yè)概念；②制水泥的重要原料；③制玻璃主要原料、主要反應(yīng)，玻璃種類及用途。4.硅和硅的化合物的轉(zhuǎn)變關(guān)系。5.硅及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。四、能力訓(xùn)練(一)選擇題：1.下列各組物質(zhì)中，晶體類型相同且熔點(diǎn)高低比較正確的是()A.硅、鋁合金＞鋁B.SiO2＞CO2C.NaCl＞CCl4D.I2＞Br2知識點(diǎn)：晶體類型及性質(zhì)能力點(diǎn)：記憶能力，應(yīng)用能力2.能將Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末鑒別開來試劑是()A.苛性鈉溶液B.水C.氫氟酸D.稀鹽酸知識點(diǎn)：硅及其化合物性質(zhì)能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、分析能力3.將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)鉀中，石墨會(huì)吸收鉀而形成稱為鉀石墨的物質(zhì)，其組成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在鉀石墨中，鉀原子把價(jià)電子交給石墨層，但在遇到與金屬鉀易反應(yīng)的其他物質(zhì)時(shí)還會(huì)收回。在鉀石墨中，鉀元素處于石墨層中間，因而石墨層之間被脹大，層間的距離增加。下列對鉀石墨的敘述中正確的是()A.鉀石墨是一類離子化合物B.鉀石墨導(dǎo)電性比石墨強(qiáng)C.鉀石墨與水相遇不發(fā)生任何反應(yīng)D.題干所舉出的5種鉀石墨屬于同素異形體知識點(diǎn)：離子化合物的性質(zhì)能力點(diǎn)：綜合推理能力4.下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)是()A.玻璃B.水泥C.水玻璃D.Na2O·SiO2知識點(diǎn)：熔點(diǎn)定義能力點(diǎn)：理解能力5.下列敘述中非金屬元素，其氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定()A.構(gòu)成礦物和巖石的主要元素B.空氣中含量最多的元素C.單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的元素D.地殼中含量最多的元素知識點(diǎn)：氣態(tài)氫化物比較能力點(diǎn)：記憶、理解能力6.CaC2和MgC2都是離子化合物，下列敘述中正確的是()A.MgC2和CaC2都能跟水反應(yīng)生成乙炔B.C22-的電子式為［:CC:］2-C.CaC2在水中以Ca2+和C22-形式存在D.MgC2的熔點(diǎn)低，可能在100℃以下知識點(diǎn)：由CaC2的一些性質(zhì)，類推出MgC2的性質(zhì)。能力點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移能力。7.某些保健品中有鍺元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA族。有關(guān)鍺敘述正確的是()A.鍺原子序數(shù)為34B.Ge可以生成化學(xué)式為Na2GeO3的鹽C.鍺的金屬活潑性應(yīng)比鋁強(qiáng)D.單質(zhì)鍺是半導(dǎo)體知識點(diǎn)：元素周期律、氧族元素性質(zhì)能力點(diǎn)：理解能力、分析能力8.把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3組成混合物溶于水，配成100mL溶液，其［Na+］＝0.6mol/L；若把等質(zhì)量的混合物加熱到恒重，殘留物的質(zhì)量是()A.5.28gB.4.22gC.3.18gD.2.12g知識點(diǎn)：NaHCO3和Na2CO3能力點(diǎn)：記憶能力、計(jì)算能力9.在下列反應(yīng)里，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量比與質(zhì)量比一致的是()A.Cl2+H2OHClO+HClB.H2S+SO2S↓+H2OC.SiO2+CSiC+CO↑D.Si+O2SiO2知識點(diǎn)：方程式配平、氧化還原定義能力點(diǎn)：理解能力、應(yīng)用能力10.不加任何試劑就可將①Na2SiO3②Na2SO4③CaCl2④KCl⑤Ba(NO3)2五種溶液鑒別出來，其鑒別檢出順序是()A.③④⑤①②B.③①⑤②④C.①③④②⑤D.③②①④⑤知識點(diǎn)：沉淀、氣體能力點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αl(fā)散思維能力11.若發(fā)現(xiàn)114號新元素X，它的最外層有四個(gè)電子，則下列有關(guān)它的敘述中，正確的是()A.X有穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物XH4B.X的最高正價(jià)氧化物是XO2C.X應(yīng)為非金屬元素D.X的低價(jià)氧化物是酸性氧化物知識點(diǎn)：元素周期表，氧族元素能力點(diǎn)：理解能力、想象思維能力1996年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了致力研究碳的球狀問題結(jié)構(gòu)的三位化學(xué)家。碳的球狀結(jié)構(gòu)，就是富勒烯家族的由若干個(gè)碳原子組成的比較穩(wěn)定的籠狀結(jié)構(gòu)分子，其典型代表為C60。已測知其球狀分子結(jié)構(gòu)的表面上存在有共軛雙鍵(由一個(gè)單鍵隔開的兩個(gè)雙鍵)。試根據(jù)以上敘述回答12、13兩小題。12.C60與金剛石、石墨互為()A.同分異構(gòu)體B.同系物C.碳的同位素D.碳的同素異形體知識點(diǎn)：同分異構(gòu)體、同位素、同系物、同素異形體的概念。能力點(diǎn)：知識再現(xiàn)能力。13.C60晶體存在的作用力有()①離子鍵；②非極性鍵；③極性鍵；④范德華力；⑤不飽和鍵。A.①、②、⑤B.②、④、⑤C.②、③、④D.④、⑤知識點(diǎn)：離子鍵，極性鍵、非極性鍵、范德華力的概念。能力點(diǎn)：記憶能力、理解能力14.下列說法正確的是()A.二氧化硅是原子晶體，不存在單個(gè)分子，“SiO2”表示的是晶體中硅、氧原子的最簡個(gè)數(shù)比而不是一個(gè)分子組成。B.石英玻璃的膨脹系數(shù)是普通玻璃的1/18，故不能用于制造耐高溫化學(xué)儀器C.工業(yè)上用碳還原二氧化硅制粗硅，在反應(yīng)中氧化劑與還原劑質(zhì)量比是5∶2D.二氧化硅熔沸點(diǎn)比二氧化碳高，是由于Si—O鍵比C—O鍵的鍵能大。知識點(diǎn)：二氧化硅性質(zhì)能力點(diǎn)：記憶能力、發(fā)散思維能力15.由元素X形成兩種氧化物A和B，已知A中含X42.86%，B中含X27.27%，若A分子式為XO，則B分子式為()A.XO3B.X2OC.X2O3D.XO2知識點(diǎn)：氧化物能力點(diǎn)：計(jì)算能力、分析能力16.四氯化硅結(jié)構(gòu)和四氯化碳類似，對其性質(zhì)判斷①四氯化硅是分子晶體；②常溫下為液態(tài)；③四氯化硅沸點(diǎn)較低；其中正確的是()A.只有①B.①③C.②③D.①②③知識點(diǎn)：晶體類型和結(jié)構(gòu)能力點(diǎn)：遷移能力、聯(lián)想能力17.將24g石英和80g石灰石在高溫下充分反應(yīng)，反應(yīng)后放出氣體在標(biāo)況時(shí)的體積是()A.8.96LB.17.92LC.4.48LD.11.2L知識點(diǎn)：石英性質(zhì)能力點(diǎn)：計(jì)算能力18.某種H2和CO的混合氣體。其密度為同條件下O2密度的1/2。將3.2g這種混合氣體充入一盛有足量的Na2O2的密閉容器中，再通入足量O2，并用電火花點(diǎn)燃使其充分反應(yīng)。最后容器中固體的質(zhì)量增加了()A.3.2gB.4.4gC.5.6gD.6.4g知識點(diǎn)：考查CO的還原性能力點(diǎn)：計(jì)算能力、綜合思維能力(二)非選擇題19.工業(yè)上將磷酸鈣、石英砂和炭粉混合，在電爐中焙燒制白磷：□Ca3(PO4)2+□SiO2+□C□CaSiO3+□P↑+□CO↑1)上述方程式配平后各物質(zhì)系數(shù)依次為2)反應(yīng)中得氣體密度折成標(biāo)況下為1.64g/L。據(jù)此計(jì)算制得白磷相對分子質(zhì)量。3)據(jù)計(jì)算推斷白磷分子組成為，其空間結(jié)構(gòu)為。知識點(diǎn)：化學(xué)方程式的配平、白磷分子結(jié)構(gòu)能力點(diǎn)：綜合思維能力、分析能力20.有100mL無色混合氣體，可能由O2、NO2、CO、N2、HCl、Cl2等氣體中的幾種組成。當(dāng)混合氣體通過足量的Na2CO3溶液時(shí)，氣體體積減少了20mL，剩余氣體通過灼熱的氧化銅后，氣體體積未發(fā)生變化，再把剩余氣體通過足量的Na2O2時(shí)，氣體體積又縮小了30mL，最后把余下氣體與灼熱銅粉充分反應(yīng)后，體積變?yōu)?0mL。分析回答：此混合氣體由哪幾種氣體組成?各種氣體的體積各是多少毫升?知識點(diǎn)：考查一些常見氣體的性質(zhì)。能力點(diǎn)：分析問題的綜合能力。21.三硅酸鎂被用來治療胃潰瘍，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8·nH2O改寫成氧化物形式為，寫出它中和胃酸(HCl)化學(xué)方程式：.知識點(diǎn)：酸堿中和，人體小常識能力點(diǎn)：綜合思維能力，分析、思考能力22.已知X和Y是短周期元素中同族單質(zhì)，W、V是化合物，它們有如下反應(yīng)(式中各物質(zhì)系數(shù)，反應(yīng)條件均略去)；X+WY+V。寫出符合上述題意并滿足下列要求的化學(xué)方程式：1)W是水：2)V是水：3)W、V均是氧化物知識點(diǎn)：元素周期表、化合物性質(zhì)能力點(diǎn)：記憶能力、聯(lián)想能力、綜合思維能力23.為熔制鉀玻璃準(zhǔn)備如下材料：360份重石英砂，67.2份重苛性鉀和88.8份重熟石灰。假定這些熔料不含雜質(zhì)。1)計(jì)算在制得鉀玻璃中各氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)2)用氧化物形式表示鉀玻璃組成知識點(diǎn)：玻璃組成、氧化物組成能力點(diǎn)：綜合思維能力、理解能力、計(jì)算能力參考答案(一)選擇題1.D2.D3.AB4.D5.D6.AB7.B、D8.C9.AC10.B11.B12.D13.B14.A、C15.D16.D17.B18.A(二)非選擇題19.1)X、3X