浙江省义乌市第三中学高中化学 第3单元 课时2二氧化硅与信息材料教学设计 新人教版必修1

1 二氧化硅与信息材料二氧化硅与信息材料 一 学习目标 1 知道二氧化硅的一些性质及硅单质的制备 了解二氧化硅和单晶硅的用途 以及 与人类文明发展的密切关系 2 了解我国材料科学发展的成就 社会及科学技术的发展对新型材料的要求 激发 学习化学的热情 提高社会责任感 二 教学重点与难点 重点 二氧化硅和单晶硅的应用 二氧化硅的性质 难点 二氧化硅的化学性质 三 设计思路 本节课内容较贴近生活实际 所以在教学中考虑充分利用实物 模型及教科书中的彩 图和插图 增强教学的直观性 激发学生的学习兴趣 本节内容较简单 可通过学生自己 阅读归纳和老师评价总结的方法来认识物质的共性和个性 有利于学生对知识的记忆和掌 握 四 教学过程 导入新课导入新课 你们平时爱看电视吗 主持人中你们最喜欢哪一 位 设疑设疑 很多节目都有主持人在现场与全国各地的观众进行交流的场景 那么 声音和图 像信号是如何同步及时传输到各地的呢 又是使用了什么材料呢 讲述讲述 图像信号 声音信号必须依靠光缆及时传递 让我们尽管身处不同的地方 却 都能同步收看 制光缆的主要原料是二氧化硅 下面我们首先研究二氧化硅的性质 投影投影 玛瑙 石英等图片 ppt2 讲述讲述 这些物质的主要成分都是二氧化硅 板书板书 一 二氧化硅 1 存在形式 沙子 石英 水晶 硅藻土 设问设问 二氧化硅是氧化物 它是哪类氧化物 学生回答学生回答 酸性氧化物 设疑设疑 酸性氧化物应该具有那些性质呢 请大家根据阅读课本内容设计表格归纳二氧化 硅的性质 2 板书板书 2 性质 ppt3 二氧化硅 状态固态 硬度大 熔沸点很高 与水不反应 与碱溶液 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 性 质化 学 性 质 与碱性氧化物 SiO2 CaO 高温 CaSiO3 归纳归纳 从上面的比较我们看出 SiO2性质不活泼 不与水 酸 氢氟酸除外 反应 耐 高温 耐腐蚀 但可与碱性氧化物和强碱溶液反应 设疑设疑 盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞 你知道是什么原因吗 强调强调 氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应 生成硅酸钠 具有粘性 容易把瓶子和塞子粘 住 不容易打开 讲述讲述 SiO2的熔沸点很高是由它的结构决定的 它是空间网状结构 板书板书 ppt4 3 空间结构 立体网状结构 结构单元 正四面体 介绍介绍 SiO2用途非常广泛 可用于制作光学镜片 石英坩埚等 我们来看介绍 ppt5 6 7 过渡过渡 我们开始讲的光导纤维也是由 SiO2制取的 二 光导纤维 ppt8 讲述讲述 光导纤维 简称 光纤 就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极 高的玻璃细丝 光纤通信发展很快 全世界总量超过 1 亿公里 我国在这方面起步并不算 晚 1995 年一年铺设了 130 万公里 全国已形成八横八纵的干线网 中日海底光缆已经开 通 中美海底光缆工程也已经启动 1992 年美国曾提出一项关于通信方面的计划 这就是 信息高速公路 计划 而光纤 光缆是信息高速公路的基石 观看观看 光导纤维介绍的录像 ppt9 提问提问 刚才录像中提到了光导纤维有哪些用途呢 3 讲述讲述 光导纤维的应用 ppt10 过渡过渡 光纤很神奇 下面我们再来看个神奇的图片 用硅原子组成的两个汉字 中国 ppt11 介绍介绍 照片上的两个字是在硅晶体表面 通过操纵硅原子 写出 的 中国 两个字 笔画 的宽度约两纳米 这是目前世界上最小的汉字 说明人类已进入操纵原子的时代 目前只有中国等少数国家掌握 我们应该为此感到自豪 讲述讲述 硅常作半导体材料 硅半导体材料的制备必须先制得高纯硅 请看制备出的硅晶 体图片 设问设问 那么硅晶体又是如何制备的呢 板书板书 三 硅 ppt12 1 硅的制备 制粗硅 2C SiO2 高温 Si 2CO 过渡过渡 这样制得的硅仍含有杂质 纯度不高 仍然不能满足工业生产的需要 所以要把 粗硅提纯 板书板书 硅提纯 Si 2Cl2 高温 SiCl4 400 500 SiCl4 2H2 高温 Si 4HCl 引导引导 晶体硅的性质又怎样呢 请大家阅读课本 82 页 然后归纳一下 板书板书 2 硅的物理性质 ppt13 灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔沸点高 硬度大 难溶于水 硅晶体的导 电性介于导体和绝缘体之间 是一种重要的半导体材料 3 硅的化学性质 ppt 14 1 常温下 性质稳定 与氧气 氯气 硝硫酸等都很难反应 2 加热高温条件下 与氧气 氯气等反应 Si O2 高温 SiO2 Si 2Cl2 高温 SiCl4 液态 4 硅的用途 ppt15 16 17 巩固练习巩固练习 ppt18 19 20 4 1 下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是 C A 常温下 O2能把 Si 氧化成 SiO2 B SiO2是酸性氧化物 能与水反应生成硅酸 C 石英 水晶 海沙的主要成分都是 SiO2 D 硅通常很稳定 不溶于常见的溶液中 2 要除去 SiO2中混有的少量杂质 CaCO3 最适宜的试剂是 B A 水 B 盐酸 C 稀硫酸 D 氢氧化钠溶液 3 据 2001 年 12 月有消息报道 有科学家提出硅是 21 世纪的能源 未来的石油 的 观点 假如硅作为一种普通使用的新型 能源被开发利用 关于其有利因素的下列说法中 你认为不妥当的是 D A 硅便于运输 储存 从安全角度考虑 硅是最佳的燃料 B 硅的来源丰富 易开采 且可再生 C 硅燃烧放出的热量大 且燃烧产物对环境污染程度底 容易有效控制 D 寻找高效催化剂 使硅的生产耗能很低 是硅能源开发利用的关键技术 结束语结束语 这节课我们主要学习了硅单质和二氧化硅的结构和性质及用途 我们也了解到 硅及其化合物在全球信息的流通 电子业的发展中充当了非常重要的角色 随着科技的发 展