2018-2019学年高中化学 专题4.1.2 硅酸盐和硅单质教学案 新人教版必修1

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1、4-1-2硅酸盐和硅单质教学目标1．掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。2、创设情境，进入探索状态。讨论学习，加深对知识的理解和掌握教学重点：硅酸盐的表示、硅的性质教学难点：硅酸盐的表示和硅的性质教学过程〖思考〗CO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处〖投影回顾〗CO2SiO2物理性质无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有化学性质和碱性氧化物CO2+CaO==CaCO3SiO2+C

2、O2CaSiO3和碱CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O和酸————SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O和水CO2+H2O===H2CO3————〖回顾〗上节课我们提到，用可溶性硅酸盐Na2SiO3来制备H2SiO3。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量的5%。〖板书〗二、硅酸盐(silicate)1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。〖讲解〗硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐

3、是硅酸钠，下面我们主要研究一下硅酸钠的性质〖板书〗2、硅酸钠(1)物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱〖投影实验〗P77实验4-2、放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧结论用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火〖板书〗(2)化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强〖讲解〗硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成〖板书〗3、表示方法：原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼）方法：找组成元素写成氧化物的形式原子个数比不变检查有无遗漏〖投影

4、〗例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：硅酸钠（Na2SiO3）镁橄榄石（Mg2SiO4）高岭土{Al2(Si2O5)(OH)4}〖讲解〗硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材P77上的科学视野。〖投影〗传统硅酸盐材料：(1)陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具(2)玻璃：(3)水泥：以黏土和石灰石为主要原料具有特殊功能的含硅物质：(1)碳化硅（金刚砂）(2)硅钢：导磁性良好，用作

5、变压器铁芯(3)硅橡胶(4)分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐(5)生物陶瓷：人造骨〖过渡〗虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚------18世纪上半叶才制备出来。硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有Si及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对Si的性质的认识息息相关，本节我们就来学习Si及其化合物的有关知识。〖板书〗三、硅(silicon)单质1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体〖投影〗展示晶体Si和晶体Si的结构模型〖

6、板书〗2、晶体结构：正四面体形〖讲解〗晶体Si的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。〖板书〗3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。〖讲解〗因为Si在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金属相似。硅的化学性质不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物质起反应。〖板书〗4、化学性质(1)常温下的反应：Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑〖讲解〗

7、在高温下，Si能与O2等非金属单质发生反应〖板书〗(2)高温下的反应：Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4〖讲解〗硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现，促进了信息技术革命。请大家阅读教材P79-80上的内容，了解一下硅的用途。〖投影小结〗①信息技术的关健材料，——半导体、晶体管、芯片。②半导体性能——将太阳能转换为光能的重要材料——光电池③硅合金［板书］5、硅的制备(1)工业上制粗硅SiO2+2CSi+2CO↑石英砂焦炭电炉中粗硅(2)由粗硅制纯硅Si+2

8、Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl〖总结〗本节课我们