高一化学第四章第一节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版 必修1

1、第四章第一节 硅 无机非金属材料【教学目标】 一、知识与技能 1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性质和存在，用途。2、掌握硅和二氧化硅的化学性质。3、了解硅酸盐工业及生产水泥、玻璃的原料、原理，了解新型无机非金属材料的特征和用途（新型陶瓷）二、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。2、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。三、情感、态度与价值观1、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。2、通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。3、联系生产生活及新科技，学以致用，培养学生对化学学习的兴趣。【重点】、硅和二氧化硅的物理

2、、化学性质 、硅和二氧化硅的特殊性质 3、硅酸盐的组成，工业生产水泥、玻璃的原料、原理 4、陶瓷材料应用及性能【难点】硅和二氧化硅的性质、结构【学习过程】 一、半导体材料和单质硅【联想】计算机的芯片，传导电话、电视的光缆，化学实验室里的玻璃仪器，你能想像的出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？质疑：除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属材料吗？自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？【想一想】碳和硅在结构上有何相同点和不同点？（填表）原子结构示意图常见的化合价在自然界中的存在形式CSi【阅读】 阅读课本P(103-104)回答以下问题： 、传统无机非金属材料有

3、哪些？ ， ， 等、地壳中含量最多的元素是 ，排第二位的是 ，含量最多的金属是 3、半导体材料特指导电能力 的一类材料。最早使用的半导体材料是 。现在多使用硅做半导体材料为什么？ 、单质硅有 ， 两种，它们是硅元素的 。【小结】物理性质 、硅属于 (物质类别)，其化学性质 ，常温下只能和 、 、 反应，加热时还能和 反应，写出反应的化学方程式 6、在自然界中硅只能以 形式存在，常见的化合物有 ， 7、硅有哪些用途？【小结】 化学性质：与非金属反应：与F2反应 与O2反应 与碱液（NaOH溶液）反应 与酸反应与HF反应 常温下与其他酸 。8、制法和用途： 二、二氧化硅和光导纤维【知识回顾】二氧化

4、碳与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应氧化性【阅读】 阅读课本P105回答以下问题：请通过模型观察二氧化硅的结构填空： 二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合 个O原子， 在中心, 在四个顶点，同时每1个O原子与 个Si原子相结合，形成空间网状 晶体。 、二氧化硅具有什么样的物理性质？哪些常见的物质主要成分是二氧化硅？ 、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于哪类物质，预测它能与哪些物质反应？SiO2能与水反应生成相应的酸吗？为什么？ 与强碱溶液反应 （以NaOH为例）与碱性氧化物反应（以CaO为例） 特性：和HF反应，应用 实验室为什么不用玻璃瓶盛氢氟酸？ 。、工业上制硫酸最后一步是SO3+

5、H2O=H2SO4,能否用和水反应制取硅酸，说明理由；H2SiO3是难溶于水的二元弱酸，在实验室中怎样制取硅酸？列举SiO2的应用 、水玻璃是，盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶为什么不能使用磨口玻璃塞，试解释其中的原因。 、SiO2有哪些用途？【小结】二氧化硅的性质：()酸性氧化物： ()与氢氟酸反应： 三、硅酸盐与无机非金属材料阅读课本103页第一段，106页第一段，回答以下问题：、什么是无机非金属材料？有哪几类，各有哪些代表物质，举例说明。、硅酸盐材料有哪些性质？、如何表示硅酸盐的组成？用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（如硅酸钠Na2SiO3表示成Na2OSiO2）硅酸钙：CaSiO3 高

6、岭石：Al2（Si2O5）（OH）4 钠长石：NaAlSi3O8 。阅读课本107页、玻璃、水泥名称玻璃水泥原料主要成分反应原理复杂的物理化学变化反应条件、在制造玻璃的原料中，加入哪些物质后可得到各种不同用途的玻璃：制造化学仪器的玻璃加入的物质是制造光学仪器的玻璃加入的物质是制造蓝色玻璃加入的物质是 制造红色玻璃加入的物质是 钢化玻璃优点在哪里，怎么制造？ 、混凝土由什么组成？有什么用途？ 、新型无机非金属材料有哪些特点？ 、几种新型的无机非金属材料，陶瓷材料主要有几类，各有什么特点？（1）高温结构陶瓷：包括 。（2）生物陶瓷：特点： 。（3）压电陶瓷：具有 的陶瓷称为压电陶瓷，目前广泛应用的

7、压电陶瓷主要成分为 。压电陶瓷特点： 。压电陶瓷常用于 【巩固练习】、关于硅的化学性质的叙述中，正确的是（） A、常温时不和任何酸反应 B、常温时可和强碱溶液反应C、单质硅的还原性比碳的强 D、单质硅的氧化性比碳的强、下列物质不属于硅酸盐的是（）A、黏土 B、硅藻土 C、Al2(Si2O5) D、Mg2SiO4、下列变化需要加入氧化剂才能实现的是：（） A、SiO2SiO32- B、SiSiO32- C、SiO2Si D、SiCl4Si、关于晶体硅的说法中不正确的是：（）A、晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的非金属固体 B、硅的化学性质比较稳定，因此在自然界里有游离的硅存在C、硅的化学性

8、质很稳定，常温下不与任何物质发生反应D、工业上用碳在高温下还原二氧化硅来制备粗硅、下列变化不能一步实现的是：（）A、Na2SiO3H2SiO3 B、H2SiO3SiO2 C、SiO2H2SiO3 D、SiO2Na2SiO3、下列说法正确的是：（）A、因SiO2不溶于水，故SiO2不是H2SiO3的酸酐B、CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）可以得到硅酸C、CO2通入饱和的氯化钙溶液中能生成白色沉淀D、SiO2的俗名叫水晶、下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是：（） A、硅酸钠溶液 B、氢氟酸C、氢氧化钠溶液 D、氯化钠溶液、下列属于新型无机非金属材料的是（）A、高强度水泥

9、B、钢化玻璃 C、氧化铝陶瓷 D、压电陶瓷9、石灰石是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是（）A、硅酸 B、水泥 C、玻璃 D、生石灰10、目前被广泛用于信息传输方面的最好材料为（）A、银 B、铜 C、铝 D、光导纤维11、下列说法中不正确的是（）A、新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性，能承受高温，强度高B、高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化密度小等C、光导纤维作为通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设很不方便D、光导纤维除了可以用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面12、将下列硅酸盐改为氧化物的形式：水泥 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4 正长石KAlSi3O8 13、氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯度硅和纯氮在1300时反应获得。请回答下列问题：根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途：（）A、制气轮机叶片B、制有色玻璃C、制永久性模型D、制柴油机氮化硅陶瓷抗腐蚀性能强，除氢氟酸外，它不跟其他无机酸反应，试推测该