高中化学《无机非金属材料的主角——硅》教案3（第一课时） 新人教版必修1

无机非金属材料的主角 硅第一课时教学设计一、探究目标（一）知识技能1. 了解硅、二氧化硅的主要性质。2. 认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。（二）过程与方法1. 结构决定性质、性质决定用途。2. 了解材料发展的历史与前景。（三）情感价值观认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。二、探究重点二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途。三、探究难点二氧化硅的结构和化学性质。四、探究过程阅读与思考板书 第四章 非金属及其化合物请阅读课本第四章引言，对照元素周期表回顾你所知道的非金属及其化合物。地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物主要是非金属氧化物如：SO2、NO2、CO等。食盐中的氯元素等。思考与交流1. 同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？2. 计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？那末，自然界有没有游离的硅？自然界有没有硅的化合物呢？没有的怎样制取？有的怎样利用？请同学阅读课本P.62板书 无机非金属材料的主角硅一、 二氧化硅（silicon dioxide）1.物理性质：请同学阅读课本P.63内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。 整理归纳二氧化硅的物理性质：结构与金刚石相似，熔点高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器。思考与交流 根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？ 练习1实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？因为玻璃中含有二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶塞与瓶口粘合。因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：SiO2 +4HF = SiF4+ 2H2O。2. 化学性质二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。 知识迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。 整理归纳物质二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）与水反应CO2 + H2O = H2CO3不反应与酸反应不反应SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O与碱反应CO2+2NaOH=Na2CO3 +H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应CO2 + Na2O = Na2CO3 高温SiO2 + CaO = CaSiO3与碳反应CO2 + C = 2CO高温SiO2 + 2C = Si + 2CO 练习2、如何除去下列物质中的杂质?(用化学方程式表示其过程)SiO2中混有CaCO3 CaCO3中混有SiO23. 用途 二氧化硅用途广，石英表中的压电材料、光导纤维等 光纤光缆与普通电缆的比较光纤光缆普通光缆每根光缆可同时通过10亿路电话8管同轴电缆，每条通话1800路原料来源广资源较少质量轻，不怕腐蚀，铺设方便质量大，怕腐蚀抗电磁干扰，保密性好，不发生电辐射不抗电磁干扰，发生电辐射二、硅单质阅读整理1. 硅的用途晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等 晶体管 集成电路在太阳能方面的利用 卫星的翅膀 汽车的尾巴课后查询：请你课后到图书馆或者上网查询有关硅的应用方面以及我国在硅领域方面的发展与潜力方面的资料，补充你的小资料库2. 硅的制取 请同学阅读课本P.69 SiO2 + 2C = Si（粗硅） + 2CO 3. 物理性质 请同学阅读课本P.68单质硅的内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。整理归纳硅的档案：硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，排行老二，储量丰富。自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。单质硅是良好的半导体材料，广泛应用于各个领域。4. 化学性质常温下，化学性质不活泼。常温下只与氟气、氢氟