無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅

第四章非金屬及其化合物

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的

主角——硅

（第一課時(shí)）化學(xué).必修1教材分析教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)目標(biāo)分析學(xué)情分析教法與學(xué)法教學(xué)過(guò)程一、教材分析硅及其化合物在非金屬材料科學(xué)和信息技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的用途，在半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、建筑、通訊以及宇宙航行、衛(wèi)星等方面大顯身手，因此它們的應(yīng)用前景十分廣闊；硅酸鹽工業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和日常生活中有著非常重要的地位。從知識(shí)體系來(lái)看，它由二氧化硅、硅酸鹽以及硅單質(zhì)三部分完成。從內(nèi)容安排來(lái)看，三部分知識(shí)都強(qiáng)調(diào)先讓學(xué)生根據(jù)身邊的例子和書(shū)本大量的彩圖感性認(rèn)識(shí)相關(guān)的性質(zhì)，作出猜測(cè)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)或例子得出性質(zhì)，有利于吸引學(xué)生的興趣和接受新的知識(shí)。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)二氧化硅的性質(zhì)和用途

三、目標(biāo)分析1、知識(shí)與技能2、過(guò)程與方法3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)四、學(xué)情分析五、教法與學(xué)法

1、教學(xué)方法：提問(wèn)、對(duì)比、引導(dǎo)、探究

2、學(xué)習(xí)方法：自學(xué)、觀(guān)察、想象、歸納六、教學(xué)過(guò)程本節(jié)課設(shè)計(jì)了“情境引入——探索學(xué)習(xí)——突顯重點(diǎn)，突破難點(diǎn)——小結(jié)提高——布置作業(yè)”五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，以下談?wù)劚驹O(shè)計(jì)是如何使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和教學(xué)活動(dòng)有機(jī)地結(jié)合在一起。第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，

誘發(fā)學(xué)生求知欲望

原始陶冶大約一萬(wàn)年前出現(xiàn)在中國(guó).“陶”作為歷史上第一種人造材料成為人類(lèi)擺脫蒙昧的標(biāo)志.享有盛譽(yù)的中國(guó)古代陶瓷陶缸（新時(shí)器時(shí)代）三彩馬鈞瓷（宋）青花瓷蓋罐（明）非金屬元素在地殼中的含量硅及其化合物的應(yīng)用第四章非金屬及其化合物

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的

主角——硅

（第一課時(shí)）化學(xué).必修1第二環(huán)節(jié)：探索學(xué)習(xí)

提出思考——自學(xué)輔導(dǎo)、教學(xué)點(diǎn)撥——學(xué)生討論、匯報(bào)——圖片展示硅的用途（附思考問(wèn)題）1、根據(jù)“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”，請(qǐng)思考：?jiǎn)钨|(zhì)硅有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？猜想其具有什么物性和化性？常溫下為什么硅具有化學(xué)穩(wěn)定性？嘗試與碳做比較？2、硅可用來(lái)制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可制成太陽(yáng)能電池、光電池等，硅的這些用途是利用了硅的什么性質(zhì)？3、在半導(dǎo)體工業(yè)中有這樣一句行話(huà)：“從沙灘到用戶(hù)”，你是如何理解的。晶體硅的結(jié)構(gòu)總結(jié)、評(píng)價(jià)學(xué)生的回答碳（C）硅（Si）晶體的物理性質(zhì)金剛石、石墨的物理性質(zhì)描述顏色、熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性周期表中的位置第2周期ⅣA族第3周期ⅣA族最外層電子、化合價(jià)4個(gè)電子化合價(jià)較多4個(gè)電子常顯+4價(jià)如SiO2自然界中的存在金剛石、石墨、煤炭中都含有單質(zhì)碳有親氧性。以硅酸鹽或氧化物的形式存在。用途金剛石做裝飾品，石墨做電極等半導(dǎo)體材料。如晶體管，芯片等硅的化學(xué)性質(zhì)

性質(zhì)SiC相似點(diǎn)1、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定2、加熱條件下都能與氧氣反應(yīng)3、與H2的反應(yīng)不同點(diǎn)1、與某些酸的反應(yīng)2、與強(qiáng)堿反應(yīng)Si+O2=SiO2C+O2===CO2Si+4HF=SiF4↑+2H2↑C+2H2SO4=CO2↑

+SO2↑

+2H2OSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)很困難很困難點(diǎn)燃76541882MLk382LK22K1元素周期表IAIIA0IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVIAVIIAVA鋁硅鍺銻釙砷碲砹硅的用途：集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料高純硅：半導(dǎo)體材料。集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽(yáng)能電池。變壓器鐵芯（含硅4%的鋼有導(dǎo)磁性）耐酸設(shè)備（含硅15%左右的鋼有耐酸性）制合金第三環(huán)節(jié)、突顯重點(diǎn)，突破難點(diǎn)硅的親氟性——二氧化硅的存在和應(yīng)用——展示二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)SiO2的晶體結(jié)構(gòu)結(jié)合書(shū)本第75頁(yè)圖4-5，提出思考：1.根據(jù)二氧化硅的存在和應(yīng)用，二氧化硅具有什么物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？二氧化硅的這些性質(zhì)是由什么決定的？嘗試與二氧化碳作比較？

學(xué)生討論分析引導(dǎo)思考設(shè)疑

究竟SiO2具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢？我們?cè)倭粢庖韵乱恍┥磉叺睦?。沙灘上的沙子含有石英，?shí)驗(yàn)室用玻璃瓶盛裝試劑，但裝NaOH溶液的試劑瓶瓶塞卻不是玻璃塞……你能從這些例子中概括SiO2的化學(xué)性質(zhì)嗎？CO2的晶體結(jié)構(gòu)SiO2的晶體結(jié)構(gòu)二氧化硅和二氧化碳性質(zhì)比較

物質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)狀態(tài)熔沸點(diǎn)與水反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)CO2氣態(tài)低CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2OCO2+CaO==CaCO3SiO2固態(tài)高不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2H2OSiO2+CaOCaSiO3高溫與酸反應(yīng)不與酸反應(yīng)4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O

SiO2是堅(jiān)硬難熔的固體。有晶體和無(wú)定形兩大類(lèi)，晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。合作討論一：1、為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？2、實(shí)驗(yàn)室能否用玻璃瓶保存氫氟酸？氫氟酸腐刻玻璃水晶瑪瑙中晚期玻璃璧光導(dǎo)纖維玻璃儀器石英玻璃鋼化玻璃滿(mǎn)城漢玻璃耳杯光學(xué)玻璃器材彩色玻璃石英表隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒網(wǎng)紋玻璃杯北宋玻璃杯清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶魏晉南北玻璃缽玲瓏瓷青花瓷顏色釉瓷粉彩瓷雕塑瓷薄胎瓷二氧化硅的存在形式硅石瑪瑙石英硅藻土水晶二氧化硅的用途

水晶制光學(xué)儀器和工藝品

瑪瑙制精密軸承和裝飾品

石英表、石英鐘

石英玻璃制化學(xué)儀器

制光導(dǎo)纖維

制普通玻璃

作建筑材料光纖光纜與普通電纜的比較光纖光纜普通光纜傳遞信息量每根光纜可同時(shí)通過(guò)10億路電話(huà)8管同軸電纜，每條通話(huà)1800路原料來(lái)源原料來(lái)源廣資源較少質(zhì)量質(zhì)量輕，每千米27克，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便每千米16噸。性能抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射短片第四環(huán)節(jié)、小結(jié)提高1.用交叉分類(lèi)法連線(xiàn)。Al2O3SiO2MgO兩性氧化物酸性氧化物堿性氧化物金屬氧化物非金屬氧化物金屬氧化物2.在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)