高一化學(xué)第七章硅和硅酸鹽工業(yè)全章教案

1、第七章 硅和硅酸鹽工業(yè)第一節(jié)  碳族元素教材分析：本節(jié)教材以原子結(jié)構(gòu)與元素周期律知識為指導(dǎo)，介紹碳族元素及其化合物的知識。首先介紹了碳族元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，討論并介紹了碳族元素及化合物的性質(zhì)及其遞變。還介紹了硅和二氧化硅的存在、性質(zhì)、用途等。 教學(xué)目的與要求：1、          使學(xué)生了解碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律2、         使學(xué)生進(jìn)一步了解運(yùn)用元素周期律知識學(xué)習(xí)同族元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律的方

2、法，并運(yùn)用這些知識學(xué)習(xí)碳族元素及其化合物的知識；3、         培養(yǎng)學(xué)生的思考、判斷能力。教學(xué)重點(diǎn)：1、碳族元素性質(zhì)遞變規(guī)律           2、硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：硅及二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)方法：講述法、比較發(fā)現(xiàn)法、列舉法教學(xué)用具：石英晶體課型：新課課時：2教學(xué)內(nèi)容：第一課時新課的準(zhǔn)備：舉出一些工業(yè)產(chǎn)品，如玻璃、水泥、日用碗碟，收音機(jī)、電視機(jī)、計算機(jī)等，讓學(xué)生思考它們都與哪些元素有關(guān)？在學(xué)生回答出硅元素

3、后，引出今天來研究硅所在的族碳族元素。新課進(jìn)行：第一節(jié)        碳族元素讓學(xué)生盡可能多地回憶初中及前面化學(xué)所學(xué)的碳元素的化合物：一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲烷、乙醇、乙酸等。設(shè)問：1、碳元素的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)呢？      2、碳元素所在的周期表中的位置如何呢？一、    碳族元素列表比較：元素符號6C14Si32Ge50Sn82Pb元素名稱碳硅鍺錫鉛電子層結(jié)構(gòu)2 42 8 42 8 18 42 8 18 18 42 8 18 3

4、2 18 4原子半徑隨著電了層數(shù)的增加，半徑逐漸增大元素性質(zhì)主要化合價4、2（硅無）、4，C、Si、Ge、Sn2價化合物是穩(wěn)定的，Pb的4價化合物是穩(wěn)定的。得失電子得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱。性質(zhì)遞變金屬性逐漸增強(qiáng)，遞變速度很快；非金屬性逐漸減弱。單質(zhì)性質(zhì)色態(tài)從典型非金屬快速向金屬過渡：不導(dǎo)電半導(dǎo)體導(dǎo)體密度逐漸增大熔沸點(diǎn)逐漸降低與氫化合越來越難，鍺、錫、鉛不與氫氣直接化合化合物性質(zhì)氫化物穩(wěn)定性逐漸減小氫化物還原性逐漸增強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)。新課的延伸：一、關(guān)于C60介紹：安排同學(xué)們閱讀課本資料，強(qiáng)調(diào)：1、    

5、;      1985年發(fā)現(xiàn)，1996年三位化學(xué)家因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎；2、          碳有多種同素異形體：金剛石、石墨、Cn系列分子。二、    一氧化碳與二氧化碳的比較三、    硅、磷、硫、氯及其化合物性質(zhì)的比較教學(xué)小結(jié)：1、          碳族元素的元素符號及元素名稱、原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)2

6、、          碳族元素的單質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)遞變3、          碳族元素的主要化合物性質(zhì)遞變作業(yè)：預(yù)習(xí)硅及二氧化硅的知識課后小結(jié)：第二課時新課的準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)提問1、          碳族元素的元素性質(zhì)、單質(zhì)性質(zhì)、化合物性質(zhì)遞變規(guī)律；2、      

7、60;   硅元素在地殼中含量、硅的主要化合價及常見的化合物。新課進(jìn)行：二、硅講述：硅在地殼中分布很廣，含量居第二位，僅次于氧。         單質(zhì)（自然界無游離態(tài)）：晶體、無定形     1、硅元素          二氧化硅、硅酸鹽：構(gòu)成礦物及巖石2、晶體硅的物理性質(zhì)灰黑色、金屬光澤、更而脆，結(jié)構(gòu)與金剛石相似，有較高的熔沸點(diǎn)及硬度；導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與半導(dǎo)體之間，與鍺相似。3

8、、硅的化學(xué)性質(zhì)   與碳元素比較，化學(xué)性質(zhì)相似。安排【討論】              常溫下，可與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，不與氧氣、氯氣、硫酸、硝酸反應(yīng)              加熱條件下，在氧氣中燃燒：SiO2=SiO2Q4、硅的用途集成電路、晶體管、硅整流器、太陽能電池；硅合金：4%合金變壓器鐵芯 &

9、#160;      15%合金耐酸設(shè)備5、硅的制備工業(yè)上用二氧化硅為原料提?。篠iO22CSi2CO粗硅提純：粗硅SiCl4純硅三、二氧化硅1、         存在與物理性質(zhì)：廣泛存在于自然界中，也叫硅石，艱硬難熔的固體，代表物為石英晶體水晶2、         化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物，不與水、除氫氟酸以外的酸反應(yīng)SiO2 CaO = CaSiO3SiO2 2NaOH = Na2SiO

10、3+ H2O（提示：硅酸鈉溶液為粘稠狀液體，常用著礦物膠）討論：實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞？    實(shí)驗(yàn)室盛放氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶？3、用途：光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、化學(xué)儀器、鐘表等四、    硅酸及硅酸鹽SiO2H2SiO3、H2SiO4等多種形式，不溶于水，弱酸，可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)來制備；硅酸鹽硅酸鈉、高嶺石，構(gòu)成地殼巖石的主要成份硅酸、硅酸鹽都可以用元素的氧化物形式來表示其組成：硅酸：SiO2·H2O、SiO2·2H2O硅酸鈉：Na2SiO3NaO·SiO2高嶺石：Al2（Si

11、2O5）（OH）4Al2O3·2 SiO2·2H2O簡介粘土的功用。新課的延伸：1、          簡介硅酸、原硅酸及其縮合酸的形式，用結(jié)構(gòu)式加以說明；2、          安排學(xué)生閱讀：二氧化硅粉塵的危害。教學(xué)小結(jié)：1、          硅的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、存在、用途；2、 &#

12、160;        二氧化硅的存在、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)；3、          硅酸、硅酸鹽的性質(zhì)等。習(xí)題：P151一、二、課堂完成；三、作業(yè)課后小結(jié)：第七章  硅和硅酸鹽工業(yè)第二節(jié)  硅酸鹽工業(yè)簡介教材分析：本節(jié)在教學(xué)大綱中為了解層次，只要求學(xué)生對所介紹的知識有大致的印象。本節(jié)對生產(chǎn)及生活實(shí)際聯(lián)系比較緊密，學(xué)生在生活中見到的許多硅酸鹽材料，都可以通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)有所認(rèn)識。通過學(xué)習(xí)達(dá)到兩個目的：增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)必要性

13、及重要性認(rèn)識；了解硅酸鹽工業(yè)的產(chǎn)品及生產(chǎn)過程。 教學(xué)目的與要求：1、          使學(xué)生對硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品有大致的印象；2、         激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生對化學(xué)與生產(chǎn)、生活實(shí)際的聯(lián)系有進(jìn)一步的認(rèn)識。教學(xué)重點(diǎn)：水泥及玻璃的成份及燒制過程、反應(yīng)原理 教學(xué)難點(diǎn)：水泥及玻璃的成份及燒制過程、反應(yīng)原理教學(xué)方法：講述法、列舉法教學(xué)用具：玻璃及水泥樣品課型：新課課時：1教學(xué)內(nèi)容：新課的準(zhǔn)備：列舉一些常用硅酸鹽產(chǎn)品

14、：磚瓦、碗碟、陶瓷、玻璃、水泥等，都是通過窯或爐在高溫下燒制而成的，已經(jīng)成為一種工業(yè)。新課進(jìn)行：第二節(jié)        硅酸鹽工業(yè)分析上述硅酸鹽工業(yè)的特點(diǎn)：均以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)過高溫?zé)?，成為硅酸鹽產(chǎn)品。概念：以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)，叫硅酸鹽工業(yè)。講述：硅酸鹽工業(yè)的主要工業(yè)為：水泥及玻璃工業(yè)一、    水泥安排學(xué)生閱讀P152課文，要求學(xué)生從以下三個方面在閱讀中找答案：水泥的性質(zhì)、主要原料、主要成份、主要用途。原料：粘土、石灰石、石膏等設(shè)備：回轉(zhuǎn)窯普通水泥的成份：硅酸

15、三鈣（3CaO·SiO2）、硅酸二鈣（2CaO·SiO2）和（3CaO·Al2O3）。性質(zhì)：水硬性用途：水泥砂漿、混凝土。二、    玻璃指導(dǎo)學(xué)生閱讀P153課文，要求學(xué)生從以下幾個方面在閱讀中找答案：普通玻璃的原料、設(shè)備、反應(yīng)原理、種類、用途等。原料：純堿、石灰石、石英設(shè)備：玻璃窯原理：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2種類：普通玻璃、有色玻璃（如，藍(lán)玻、紅玻）、石英玻璃、光學(xué)玻璃、鋼化玻璃。三、    陶瓷指導(dǎo)學(xué)生閱讀P154課文，要求學(xué)生從以下幾個方面在閱讀

16、中找答案：陶瓷的歷史、陶瓷的故鄉(xiāng)、種類、陶瓷的性能。歷史：追朔于新石器時代，“唐三彩”、“宋鈞瓷”，瓷都景德鎮(zhèn)、陶都宜興。過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、出陶。種類：土器、陶器、瓷器、炻器。性能：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型。用途：餐具、建筑材料、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室新課的延伸：指導(dǎo)學(xué)生閱讀P155“資料”、“搪瓷”。教學(xué)小結(jié)：重述水泥、玻璃、陶瓷的原料、原理、用途、過程、種類等。作業(yè)：P156一、二課后小結(jié)：第七章  硅和硅酸鹽工業(yè)第三節(jié) 新型無機(jī)非金屬材料教材分析：“新型無機(jī)非金屬材料”是高中化學(xué)新增的教學(xué)內(nèi)容，這是出于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活改善的需要。本節(jié)教材對人們常說

17、的新材料中的一部分新型無機(jī)非金屬材料作了簡單介紹。教材介紹了材料與人類的關(guān)系，介紹了新型無機(jī)非金屬材料的特性和用途。教材重點(diǎn)介紹了高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維。 教學(xué)目的與要求：1、          使學(xué)生對新型無機(jī)非金屬材料有大致印象；2、          使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在現(xiàn)代社會、現(xiàn)代科技中的重要作用。教學(xué)重點(diǎn)：新型無機(jī)非金屬材料的特性 教學(xué)難點(diǎn)：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及光導(dǎo)纖維的性能教學(xué)方法：講述法及錄像介紹法教學(xué)用具：

18、錄像機(jī)、非金屬材料課型：新課課時：1教學(xué)內(nèi)容：新課的準(zhǔn)備：引出“材料”的話題：陶材料家族，在材料家族中一類非常重要的材料無機(jī)非金屬材料。引入課題。新課進(jìn)行：第三節(jié)        新型無機(jī)非金屬材料講述：            傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料：硅酸鹽材料             

19、0;                    無機(jī)非金屬材料                              &

20、#160;                                  新型無機(jī)非金屬材料：半導(dǎo)體、發(fā)光材料等指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材P156P158。同時思考以下問題：1、        &

21、#160; 新型無機(jī)非金屬材料的主要特性有哪些？2、          傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)有哪些？3、          高溫結(jié)構(gòu)陶瓷功能、優(yōu)點(diǎn)及種類有哪些？4、          光導(dǎo)纖維的功能、優(yōu)點(diǎn)及用途？通過學(xué)生近半個小時的思考后，由教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出以下知識點(diǎn)。板書提綱：傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的優(yōu)缺點(diǎn)： &#

22、160;  抗腐蝕、耐高溫，質(zhì)脆、經(jīng)不起沖擊。新型無機(jī)非金屬材料的特性：1、          強(qiáng)度高，耐高溫；2、          具有電學(xué)特性：絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體等；3、          具有光學(xué)特性：發(fā)光、透光（可見光、紅外光、射線）；4、     

23、0;    具有生物功能。一、    高溫結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)材料與金屬材料氧化鋁陶瓷（人造剛玉）：熔點(diǎn)高、硬度大、透明耐火材料、研磨材料、燈管。氮化硅陶瓷：重要的結(jié)構(gòu)材料，超硬、具有潤滑性、耐磨損、抗腐蝕、抗氧化、抗驟冷驟熱、不傳熱機(jī)械構(gòu)件。二、    光導(dǎo)纖維光纖、光纜光導(dǎo)纖維導(dǎo)電能力強(qiáng)，抗干擾性能好，質(zhì)量小不怕腐蝕良好通訊材料。還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、照明等       新課的延伸：安排學(xué)生“閱讀”P159教學(xué)小結(jié)：簡述傳統(tǒng)非金屬材料與新型

24、非金屬材料的優(yōu)缺點(diǎn)，簡單介紹高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及光導(dǎo)纖維的性能及用途。習(xí)題：P159  思考課后小結(jié)：第七章  硅和硅酸鹽工業(yè)復(fù)習(xí)課教學(xué)目的與要求：通過復(fù)習(xí)：1、    進(jìn)一步了解碳族元素、硅和二氧化硅的有關(guān)知識，鞏固學(xué)習(xí)效果；2、    對硅酸及硅酸鹽、硅酸鹽工業(yè)、新型無機(jī)非金屬材料有一個大致的印象。教學(xué)重點(diǎn)：碳族元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)遞變；硅及二氧化硅的性質(zhì)。 教學(xué)難點(diǎn)：碳族元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)遞變教學(xué)方法：講述法課型：復(fù)習(xí)課課時：1教學(xué)內(nèi)容新課進(jìn)行：一、    碳族元素碳  

25、  硅    鍺    錫    鉛1、         非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)2、         原子半徑逐漸增大3、         單質(zhì)的密度逐漸增大，熔沸點(diǎn)逐漸降低4、      

26、   與氫氣化合越來越難5、         最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性漸強(qiáng)，酸性漸弱其它：1、最外層四個電子，位于第14列，第A族2、主要化合價：2、4、4，C、Si、Ge、Sn4價化合物穩(wěn)定，Pb2價化合物穩(wěn)定。二、    硅和二氧化硅  物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途硅略1、 穩(wěn)定性2、 與氧氣的反應(yīng)半導(dǎo)體及合金二氧化硅略1、堿或堿性氧化物反應(yīng)2、與氫氟酸反應(yīng)玻璃、電子部件、光學(xué)儀器、建筑材料說明：1、關(guān)于氫氟酸、強(qiáng)堿溶液的保存；      2、關(guān)于硅酸及硅酸鹽的性質(zhì)及組成的表示形式三、    無機(jī)非金屬材料              硅酸鹽材料：水泥、玻璃、陶瓷等                  &#