第1节 无机非金属材料的主角——硅

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1、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（第1课时）【教学目标】《知识与技能》1．了解硅在自然界中的含量、存在、用途。2．了解二氧化硅的存在、物理性质。3．了解二氧化硅的网状结构，掌握二氧化硅的化学性质。4．使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。《过程与方法》·学会运用对比的方法认识物质的共性和个性、区别和联系。《情感态度与价值观》让学生形成认真求实的科学态度，增强学生对学习化学重要性的认识。【教学重点】二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质。【教学难点】二氧化硅的晶体结构和化学性质。【教学准备】1．多媒体、投影

2、仪、相关实验器材及药品。2．学生预习学案。【教学过程】第一节无机非金属材料的主角——硅【新课导入】(多媒体播放图片)1．巍巍昆仑山、气势磅礴的泰山、奇峰峻岭的黄山。2．广袤无垠的塔克拉玛干大沙漠、美丽的长江三角洲。引言：我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的?（岩石）岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。(多媒体显示课题：第一节无机非金属材料的主角—…硅)(多媒体展示图片，教师作必要的分析)18讲述：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。(多媒体播放图片)1．美丽的水晶、玛瑙饰品。2．驰名世界的中

3、国瓷器。3．笔记本电脑，超大规模集成电路芯片4．光导纤维，石英坩埚等。讲述：从原古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。造房子用的砖、瓦、砂石、水泥、玻璃，吃饭、喝水用的瓷碗、水杯，洗脸间的洁具，它们看上去截然不同，其实主要成分都是硅的化合物。(多媒体播放图片)硅橡胶：婴儿奶嘴、牙刷、手镯等。(多媒体投影)(背景知识回顾)(学生回答为主，教师作适当点评)．1．写出C、Si的原子结构示意图，分析它们在结构上有何共同点?判断它们与氧结合能力的强弱?答案：硅结合氧能力强

4、2．地壳中含量最多的元素是，其次是。空气中含量最多的元素是，其次是。答案：氧硅氮氧3．以二氧化碳为例说明酸性氧化物的性质。氧化硅也具备此性质吗?答案：二氧化硅也是酸性氧化物【思考与交流】1．地球上的硅元素主要以什么形式存在?为什么?答案：硅元素主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。地球被氧气气氛包围，硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧化合。2．二氧化硅与二氧化碳哪种物质更稳定?为什么?答案：二氧化硅更稳定。C+O2=CO2，放热393．5KJ；Si+O2=SiO2，放热910．9kJ。放热越多，其生成物通常越稳定。可

5、见SiO2比CO2更容易生成，而且更稳定。(动画演示二氧化硅和干冰的空间结构示意图，阐述结构决定性质的原理)【板书】一、二氧化硅和硅酸181．二氧化硅（SiO2）(1)二氧化硅的存在：天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称硅石。(2)二氧化硅的用途：（多媒体播放，并投影总结）①SiO2是制造光导纤维的主要原料；②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等；③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等；④石英砂常用于制玻璃和建筑材料。(多媒体动画显示二氧化硅的正四面体结构和金刚石的空间结

6、构示意图，引导学生进行比较)（3）二氧化硅（SiO2）的结构(1)晶体结构：空间网状结构的原子晶体。所以熔沸点很高，硬度很大。【科学视野】（学生思考并填空）二氧化硅的基本结构单元是四面体，每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.；许多这样的四面体又通过顶角的O相连，每个O为两个四面体所共有，即每个O跟2个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由Si和O按2：1的比例所组成的立体网状结构的晶体。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1，用SiO2来表示二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学

7、式。思考题下列说法错误的是（CDE）A.SiO2是二氧化硅的化学式B.SiO2晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体C.[SiO4]四面体只存在于二氧化硅晶体中D.沙子里含无定形二氧化硅E.石英就是水晶18F.SiO2从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2的立体网状结构和它在自然界的广泛存在（4）二氧化硅（SiO2）的性质化学性质：(注意反应条件)a．SiO2+CaO高温CaSiO3；b．SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑c．SiO2+2NaOH======Na2SiO3+H2O；d．SiO

8、2+4HF====SiF4+2H2O；e．SiO2+2C高温Si+2CO↑第三个化学反应方程式说明NaOH等碱性溶液不宜使用玻璃塞的试剂。第四个化学方程式说明氢氟酸不能用玻璃试剂瓶，而应用塑料瓶。小结：二氧化碳和二氧化硅的比较巩固练习：练习1：下面对二氧化硅的叙述中，不正确的是（D）A.二