陕西省石泉县高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角——硅（第2课时）教案新人教版必修1.doc

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1、1无机非金属材料的主角硅课标依据 通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。教材分析 教材的第三章金属及其化合物 ，第四章非金属及其化合物都是高中阶段重要的元素化合物知识的学习，但两章书在教材结构的编排上是不同的，我们的揣测是：编者可能希望通过两种不同的编排模式，让学生体会学习和研究元素化合物知识的两种不同的思维方式，两种不同的学习方法。先由大家熟悉的玻璃和沙子的主要成分 SiO2学起对应酸对应盐，最后才介绍单质。高一 3 班：学生对于化学知识储备上，在已经学习了一些金属及其化合物的知识，学生容易接受，初步具备分析总结的能力，可以通

2、过对已有知识的复习引导学生进行新课，在学习特点上比较被动，需要教师在课堂上灵活转变教学。高一 5 班：在知识储备上和 1 班情况相同，课堂较不活跃，但有几个积极分子可以带活班级学习气氛。学情分析高一 6 班：在知识储备上和前两个班情况相同，课堂较活跃，学生在学习积极性上较好。 知识与能力1、了解硅酸盐、硅的主要性质2、认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用过程与方法通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质三维目标情感态度与价值观通过对硅酸盐材料及硅的用途学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感。教学重点硅、硅酸盐的丰富性和多样性教学重难点教学

3、难点通过学习，掌握研究非金属元素单质及化合物的一般方法教法与学法通过已有知识和日常常识加以引导，使学生自主得到知识。指导学生阅读课本及相关重要化合物的材料2教学资源师生活动 设计意图 批注教学活动设计第一课时思考SiO 2与 CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处投影回顾回顾上节课我们提到，用可溶性硅酸盐 Na2SiO3来制备 H2SiO3 。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量的 5%。板书二、硅酸盐 1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。讲硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳

4、定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，下面我们主要研究一下硅酸钠的性质板书2、硅酸钠(1) 物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱CO2 SiO2 物理性质 无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有和碱性氧化物CO2+CaO=CaCO3 SiO2 +CO2 高 温 CaSiO3 和碱 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 和酸 - SiO2+4HF=SiF4+2H 2O 化学性质和水 CO2+H2O=H2CO3 -

5、3投影实验P77 实验 4-2、板书(2) 化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强讲硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成板书3、表示方法：原则：金属氧化物（较活泼-较不活泼 ）方法： 找组成元素 写成氧化物的形式 1 2原子个数比不变 检查有无遗漏 3 4投影例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：硅酸钠（Na 2SiO3） 镁橄榄石（Mg 2SiO4） 高岭土 Al 2(Si2O5)(OH)4 讲硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次

6、又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材 P77 上的科学视野。投影传统硅酸盐材料：(1) 陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具(2) 玻璃：(3) 水泥：以黏土和石灰石为主要原料具有特殊功能的含硅物质：(1) 碳化硅（金刚砂）(2) 硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯(3) 硅橡胶(4) 分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐放入蒸馏水 放入 Na2SiO3饱和溶液现象 当水分蒸发后燃烧 当水分蒸发后不易燃烧结论 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火了解硅在自然界中的含量、存在、用途4(5) 生物陶瓷：人造骨过虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会

7、加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚-18 世纪上半叶才制备出来。硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有 Si 及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对 Si 的性质的认识息息相关，本节我们就来学习 Si 及其化合物的有关知识。板书三、硅单质1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体投影展示晶体 Si 和晶体 Si 的结构模型板书2、晶体结构：正四面体形讲晶体 Si 的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。板书3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导

8、体材料。讲因为 Si 在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金属相似。硅的化学性质不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除 F2、HF 和 NaOH 外，Si 不跟其他物质起反应。板书4、化学性质(1) 常温下的反应：Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H 2 Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2讲在高温下，Si 能与 O2 等非金属单质发生反应板书(2) 高温下的反应：Si+O2 高 温 SiO2 Si+2Cl2 高 温 SiCl4讲硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还了解硅酸盐、硅的主要性质通过对硅酸盐材料及硅的用途

9、学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感认识硅酸盐、5可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命。请大家阅读教材 P79-80上的内容，了解一下硅的用途。投影小结信息技术的关健材料，半导体、晶体管、芯片。 1半导体性能将太阳能转换为光能的重要材料光电池 2硅合金 3板书5、硅的制备(1) 工业上制粗硅SiO2 + 2C 高 温 Si+2CO 石英砂 焦炭 电炉中 粗硅(2) 由粗硅制纯硅 Si+2Cl2 高 温 SiCl4SiCl4+2H2 高 温 Si+4HCl 总结本节课我们学习了硅酸盐的重要用途及性质，了解了硅酸钠

10、的特性-耐火。知道了 Si 单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进一步理解了 Si 的性质。21 世纪人类所面临的重大问题之一是能源危机。而从书上我们了解到 Si 是具发展前景的新能源材料。同学们，随着人类对 Si 及其化合物的认识越来越深刻，随着科学技术的不断发展，我们有理由相信 Si 及其化合物对人类作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜!硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用 通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质当堂检测有效练习1、下列关于硅的说法不正确的是( C )A、硅是非金属元素，它的单质是灰黑色，有金属光泽的固体B、硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，

11、是良好的半导体材料。C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应62、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( AD )A、氧化物都能与氢氧化钠溶液反应B、单质在加热时都能跟氧气反应C、氧化物溶于水都生成相应的酸D、碳和硅两种元素都有同素异型体作业布置 练习册互动探究 1板书设计 第一节 无机非金属材料的主角-硅一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(SiO 2 )(1) 存在(2) 用途(3) 物理性质：(4) 结构：空间网状结构(5) 化学性质：稳定，不活泼具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应) 1与强碱反应 ：SiO 2+2NaOH=Na2

12、SiO3+H2O 与碱性氧化物反应：SiO 2+CaO 高 温 CaSiO3 与 HF 的反应：SiO 2+4HF=SiF4 +2H 2O 22、硅酸(H 2SiO3)硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 Na2SiO3+H2SO4=Na2SO4+H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 教学反思 1. 知识回顾是自己在说，应该让学生自己回顾回答，有利于学生第记忆和掌握。2. 关于化学方程式的书写，学生较难掌握，应该让学生自己练习书写3. 课堂练习较少，不能充分反映学生学得情况。7备注