无机非金属材料的主角 硅教案

无机非金属材料的主角――硅（第一课时）教案

【教学目标】

1、知识与技能：

(1)了解硅在自然界的含量、存在、用途、了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质；

(2)能说出二氧化硅的物理性质；认识二氧化硅的主要化学性质。 (3)了解二氧化硅在生产、生活、信息技术、材料科学等领域的应用。 2、过程与方法：

(1)通过对二氧化硅性质的研究，学习利用事实研究物质性质的方法。

(2)通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。 3、情感态度与价值观：

(1)认识二氧化硅在生产生活中的应用，体会化学的实用性和创造性。 (2)关注与化学有关的社会热点问题，激发学习化学的热情。 【教学重点和难点】

教学重点：二氧化硅的主要性质；二氧化硅在生产生活中的应用 教学难点：二氧化硅的化学性质 【学情分析】

由于高一学生接触元素化合物的学习时间较短，又没有原子结构和元素周期律的理论为依据，因此还没有形成完整的元素化合物学习的化学思想，不太会运用对比的思想学习硅及其化合物的性质等。因此，本节课通过分析碳和硅元素的原子结构，引导学生采用对比的学习方法，分析推导二氧化硅的性质，帮助学生温故而知新，使学生在元素化合物的学习过程中形成一条完整、清晰的主线，从而建构元素化合物的知识体系。

【教学方法】图片引入；对比分析；迁移应用 【教学用具】多媒体课件 【教学过程】

第一环节—课堂引入 [展示图片] 元素周期表图片

[师]: （对照图片）在第三章中主要研究金属及其化合物,第四章主要研究非金属及其化合物(硅、氮、硫、氯)，本节主要研究硅，常见物品比如：计算机芯片（硅单质）、沙子、光导纤维、水晶（二氧化硅）、玻璃（硅酸盐）等等。 [板书]第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角 硅

[展示]本节课学习目标

第二环节—硅的学习

[板书]一、硅

[展示图片]地壳中各元素含量图

[生]硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位

[讲述]硅是亲氧元素，在氧化气氛包围的地球上，自然界中无游离态单质硅，常以化合态存在，硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在。 [展示图片]金刚石与晶体硅结构图

[师]结构决定性质，由此你可以推测晶体硅有什么样的物理性质？ [生]熔、沸点高、硬度大 [展示图片]元素周期表图

[师]硅位于金属与非金属的过渡位置。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 [展示图片]

[师]通过硅的结构、元素周期表中位置及硅单质的图片，请同学们总结晶体硅的物理性质？

[生] 1）晶体硅是灰黑色，有金属光泽固体

2）熔、沸点高、硬度大 3）晶体硅是良好的半导体 [展示图片]见课件

[师]通过图片讲述硅的用途。

[师]你能画出碳和硅的原子结构示意图，并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？ [生

]

[师]观察二者结构异同，你能得到什么信息？

[生]碳原子和硅原子最外层均有四个电子，既不容易失去电子，又不容易得到电子，主要形成四价化合物。

[小结并板书]1、硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位；

2、硅是亲氧元素，自然界中无游离态单质硅，常以化合态存在，主要形式为二氧化硅和硅酸盐；

3、晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，熔、沸点高、硬度大，晶体硅是良好的半导体；

4、碳原子和硅原子最外层均有四个电子，既不容易失去电子，又不容易得到电子，主要形成四价化合物。

第三环节—二氧化硅的学习 二、二氧化硅（SiO2）

［讲述］地球上天然二氧化硅的存在形态有结晶性和无定性及二氧化硅在在生活中的广泛应用，沙子、水晶、玛瑙、光导纤维等，知识呈现方式为多媒体展示和实物展示的形式。

［展示］水晶与玛瑙示意图：

［展示图片］二氧化硅晶体模型（也可放映动画）：

[讲解］以硅原子为中心的正四面体型结构，这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具有空间网状结构的原子晶体。由于每个氧原子同时和两个硅原子成键，所以二氧化硅晶体中，硅氧原子数之比为1∶2，SiO2只表示一种比例关系，并不表示晶体中存在SiO2的小分子。 ［展示］二氧化硅的常见应用。

［思考与交流］通过SiO2的存在、结构及用途，推测它可能具有的物理性质和化学稳定性。

（1）物理性质：固态、难溶于水、熔点高；化学性质：稳定。 （2）化学性质：

[阅读思考]阅读课本P76

1、二氧化碳是酸性氧化物，能溶于水形成碳酸；那二氧化硅能溶于水形成硅酸吗？

2、二氧化硅是不是酸性氧化物呢？

3、氢氧化钠溶液是用什么装置保存的，为什么？ 4、氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗？为什么？ [

2、特性：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O 3、酸性氧化物的性质：

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

高温

SiO2+CaO===CaSiO3

高温

[师]除此之外，还可与碳反应：SiO2+ 2C == Si + 2CO↑

与某些盐反应：SiO2+ Na2CO3 高温== Na2SiO3 + CO2↑

高温

SiO2+ CaCO3 == CaSiO3 + CO2↑ 注意：反应条件“高温”，反应原理：高沸点物质制低沸点物质。 [讲解]由SiO2与CO2的化学性质可知：二者的结构存在差异 [展示图片]SiO2与CO2的晶体结构

［思考与交流］1、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？

4、实验室能否用玻璃瓶盛装氢氟酸？

3、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?

[生]1、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3具有黏性，会将瓶塞与试剂瓶粘住。

2、SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，因此不能用玻璃试剂瓶，一般用塑料

装，生产HF用铅皿。

3、不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。

[小结]1、物理性质：白色或无色、熔沸点高、硬度大、不溶于水； 2、化学性质：（1）是酸性氧化物 （2）能与碱反应

（3）能与碱性氧化物反应 （4）能与碳反应 （5）能与某些盐反应

（6）能与氢氟酸反应（特性） 3、二氧化硅的用途：水晶制光学仪器和工艺品 玛瑙制精密轴承和装饰品 石英表、石英钟 石英玻璃制化学仪器 制光导纤维 制普通玻璃 作建筑材料 第四环节——迁移应用

1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（ ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬

2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（ ） A.纯碱溶液 B.盐酸

C.硫酸 D.苛性钠溶液

3．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是（ ）

A．盐酸 B．氢氟酸 C．烧碱 D．纯碱

4．①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（ ）

A．①②⑥ B．全部 C．①③④⑤ D．②③⑥

5、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（ ） A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃

6、下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ） A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3 7、下列说法正确的是（ ）

A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应， 不和任何酸反应。

B.磨口玻璃塞的试剂瓶里可以存放HF溶液 C.SiO2是制造光导纤维的原料 D.SiO2跟水反应可得硅酸

【课堂小结】本节课你有哪些收获？ 【作业布置】课本P81 4,5,7,9,10 【板书设计】

第四章 非金属元素及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角—硅

一、硅

1、含量： 2、存在： 3、物理性质： 4、与碳比较： 二、二氧化硅（SiO2）

1、物理性质：坚硬、难溶固体

2、化学性质：不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应 ①特殊性—SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（刻蚀玻璃） ②酸性氧化物—

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

高温

SiO2+CaO===CaSiO3

【教学反思】

无机非金属材料的主角—硅

教 案

化学教师

江宝桃

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7gui.html