Estándares del curso:
Comprender las principales propiedades de los no metales y sus compuestos importantes cloro, nitrógeno, azufre y silicio a través de experimentos, y comprender sus uso en aplicaciones de producción e impacto en el medio ambiente ecológico.
Sección 1 El protagonista de los materiales inorgánicos no metálicos: el silicio
(Primera clase)
Objetivos docentes:
1. Los estudiantes comprenden las propiedades principales del dióxido de silicio y el ácido silícico, dos compuestos importantes del silicio;
2. Guíe a los estudiantes para que estudien comparativamente los compuestos de silicio (sílice y ácido silícico) y los compuestos de carbono (dióxido de carbono y ácido carbónico). , Cultivar los métodos de aprendizaje de contacto, comparación e inducción de los estudiantes;
3. Permitir a los estudiantes comprender la aplicación de la sílice y el ácido silícico en la vida diaria y la producción, sentir la practicidad de la química y mejorar su interés. en el aprendizaje de química.
Puntos claves y dificultades de la enseñanza
Puntos clave: Propiedades de la sílice
Puntos de dificultad: Propiedades del ácido silícico
Durante el proceso de enseñanza Los profesores deben tomar la iniciativa y los estudiantes también deben tomar la iniciativa.
El nuevo curso introduce el silicio y sus compuestos a través de ejemplos cotidianos como chips de computadora, fibra óptica, cemento, vidrio y baldosas cerámicas.
Nuevo
Conocido
Investigación
El autoestudio y el debate guían a los estudiantes en la lectura y proporcionan formas de organización del conocimiento y preguntas para pensar.
La posición de la estructura atómica en la tabla periódica
Diagrama esquemático de la naturaleza
Existe en
Carbono
Silicio
Lea los párrafos 1, 2 y 3 del libro de texto P62 y el contenido de la tarjeta de datos, complete el formulario para completar la recopilación de conocimientos y luego piense y discuta: ¿Cuál es el motivo de ¿Las diferentes formas de carbono y silicio en la naturaleza?
Descripción general de la detección integrada inductiva
(1) En la reacción química de los dos elementos * * *, sus átomos no son fáciles de perder o ganar electrones, y principalmente forman * * *compuestos de valencia (tetra valencia).
(2) Hay una diferencia: el silicio es un elemento amante del oxígeno y siempre está combinado con oxígeno en la naturaleza, mientras que el carbono no.
¿Cuáles son las propiedades importantes del dióxido de carbono? Propiedades físicas: El CO2 es un cuerpo coloreado,
soluble en agua, dióxido de carbono sólido.
Propiedades químicas:
Dióxido de carbono + H2O -
Dióxido de carbono + hidróxido de sodio -
Dióxido de carbono + óxido de calcio -
Piense en las puntas de flujo cruzado:
La sílice también es un óxido ácido. ¿Cuáles son las propiedades importantes del SiO2_2 que se infieren de las propiedades del CO2?
Descripción general de la detección integrada inductiva
La sílice es un óxido ácido que puede reaccionar con el agua para generar el ácido correspondiente. Reacciona con bases para formar sales y agua reacciona con óxidos alcalinos para formar sales.
La discusión de autoestudio guía a los estudiantes a leer el contenido relevante del libro de texto y les da preguntas para leer el contenido relevante del libro de texto P63 y P64. Pensamiento y discusión: ¿Las propiedades reales de la sílice son consistentes con las inferencias anteriores? ¿Se comporta de manera diferente? Por favor dé un ejemplo.
Descripción general de la detección integrada por inducción
No es exactamente lo mismo que la inferencia anterior. La diferencia es que la sílice es un sólido refractario y es insoluble en agua. Precisamente porque el SiO2_2 es insoluble en agua, no puede reaccionar directamente con el agua para generar ácido silícico, pero puede reaccionar con una solución de hidróxido de sodio y ácido fluorhídrico a temperatura ambiente para generar gas SiF4 y agua. Complete la ecuación química para la siguiente reacción e indique el tipo de reacción:
Dióxido de silicio + hidróxido de sodio—
Sílice + óxido de calcio—
II Óxido de silicio + fluoruro de hidrógeno:
La discusión de autoestudio guía a los estudiantes a leer el contenido relevante del libro de texto para que puedan comprender la estructura y los usos de la sílice. (1) Leer el libro de texto P63: Tener una perspectiva científica y conocer la estructura del SiO2_2.
(2) Observe las Figuras 4-3, 4-4 y 4-5 en el libro de texto P63~P64 para comprender los usos del SiO2 _ 2 y la relación entre sus usos y propiedades.
Escisión inducida (1) El cristal de SiO_2 es una estructura de red tridimensional compuesta de Si y O en una proporción de 1:2. La unidad básica es la estructura tetraédrica regular de [SiO_4].
(Las principales propiedades del SiO 2 son: es un sólido duro y refractario, insoluble en agua, y tiene propiedades químicas muy estables.
Estas propiedades de la sílice están determinadas por su estructura de red tridimensional.
Aplicación y práctica (1) ¿Por qué los frascos de reactivos en el laboratorio utilizan tapones de goma en lugar de tapones de vidrio para contener soluciones de NaOH?
(2) Algunas personas piensan que el SiO2 _ 2 puede reaccionar tanto con álcalis como con ácidos, y debe considerarse un óxido anfótero. ¿Estás de acuerdo con esta opinión?
Una revisión de la detección integrada por inducción
(1) Debido a que el SiO2_2 reacciona fácilmente con una solución alcalina, se genera silicato de sodio que corroe la botella de reactivo. La solución de silicato de sodio generada al mismo tiempo es una especie de pegamento mineral que hace que los tapones de las botellas se peguen fácilmente y dificulta su apertura.
(2) No estoy de acuerdo con este punto de vista.
La siguiente tabla se proporciona para comparar las similitudes y diferencias de los conocimientos.
Sílice de dióxido de carbono
¿Puede reaccionar con el agua?
¿Puede reaccionar con el óxido de calcio?
¿Puede reaccionar con la solución de hidróxido de sodio?
¿Puede reaccionar con el ácido fluorhídrico?
¿Puede reaccionar con el carbono? Ver ejercicio 4 después de clase.
Pensar en contracorriente guía a los estudiantes a leer el contenido relevante del libro de texto, les da preguntas para leer el último párrafo de P64 del libro de texto y piensa y analiza las siguientes preguntas:
(1) ¿Quién es más potente, el ácido silícico o el ácido clorhídrico? ¿En qué fenómeno basó su juicio?
(2) ¿Cuál es la comparación entre el ácido silícico y el ácido carbónico?
Consejos para la exploración experimental:
Una regla de la reacción entre ácidos y sales es que los ácidos fuertes pueden producir ácidos débiles. Complete el Experimento 4-1 y complete los formularios relevantes en P65 del libro de texto.
Experimento complementario: verter suficiente CO2 en una determinada cantidad de solución saturada de silicato de sodio y observar el fenómeno. ¿Qué indica este fenómeno?
Descripción general de la detección integrada inductiva
El ácido silícico es más débil que el ácido clorhídrico y el ácido carbónico. Esto se basa en la idea de que el ácido silícico insoluble en agua se produce después de verter ácido clorhídrico en una solución de silicato de sodio o introducir suficiente CO2.
Aplicaciones y práctica
Escribe la ecuación química para la preparación de ácido silícico a partir de sílice.
Autoestudio y solución de dudas
Combinado con el Experimento 4-1, lea el último párrafo del libro de texto P64 para resumir los métodos de preparación y aplicaciones importantes del gel de sílice.
Método de preparación del acabado por inducción:
Añadir la cantidad adecuada de ácido clorhídrico o pasar suficiente CO2 para secar y deshidratar.
Solución de silicato de sodio, sol de silicato, gel de sílice
Usos: Comúnmente utilizado como desecante y portador de catalizador.
Diseño en pizarra. Sílice y ácido silícico
1, sílice 2, ácido silícico
(1) Uso (1) Preparación
Propiedades físicas
Químicas Propiedades (3) Uso