41无机非金属材料的主角—硅

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1、知识与技能过程与方法情感态度价值观点点知识结构与板书设计二氧化硅(SiC>2)存在用途物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2晶体授课班级［课题：第四章第一节无机非金属材料的主角……硅(一)课时1、了解硅在H然界屮的含暈、存在、用途2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质1、自主学习，培养学生自学的能力。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。通过了解材料发展的历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重要地位，体会化学的创造性和实

2、用性，激发对化学科学的兴趣。二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)二氧化硅的存在等STS•关注的拓展性学习内容第四章第一节无机非金属材料的主角……硅(一)一、二氧化硅和硅酸1、⑴⑵⑶无色透明(4)结构：空间网状结构(5)化学性质：稳定，不活泼①具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)与强碱反应:SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO^^CaSiO3②与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4f+2H2O2、硅酸(H2SiO3)硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一

3、种白色粉末状的固体。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3INa2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3INa2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3!△H2SiO3^=H2O+SiO2教学过程教学步骤.内容教学方法、手段、师生活动［引入］我们％成的地球，它坚砍的地壳是山什么构成的？配以多媒体图片岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物,［问］一提到硅，同学们又能想到什么呢？硅谷：美国新兴的高技术产业开发区，电子技术研究中心，计算机生产的重要基地，位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.半

4、导体：单晶硅是半导体器材的核心材料，硅半导体是集成电路的主要材料■估计在从感性上让学生接触要学习的内容，激起学生学习的兴趣。21世纪，硅仍然会占半导体材料的95%以上.沙子、石英、水晶：主要成分是硅的氧化物光导纤维:从石英玻璃熔融体中，拉出直径为1()()微米的细丝•再把千百根光导纤维组合并增强处理，就制成成光缆，其优点:质轻,体积小，输送距离长.保密性好，成本低.［导入］从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都在扮演着主要的角色•今天，就让我们一同來研•究一下硅的氧化物……二氧化硅及硅酸和硅酸盐的性质。［板书］第四章第一节无机非

5、金属材料的主角……硅(一)［讲］硅在地壳小含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%o［投影］元素周期表［讲］位于周期表中的笫四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。其屮具有代表性的是•其中的两位兄长。碳，形成了无数种构成人类和其它地球牛•物等的有机物,“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟……硅，地壳质量的约90%,构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤，“统治了地壳”，而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。［思考与交流］画出C、Si的原子结构简图，并山此分析：硅的化学性

6、质活不活泼,为什么？硅的化合价主要是多少？—•48［讲］Si原子绘外层有四个电子，既不易失电子,也不易得电子，所以，硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。［思考］常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质(金刚石)存在，而硅却没有，说明了什么？单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很

7、难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。［过］下面我们首先來研究一下二氧化硅的性质和用途。联系生活，激发求知［板书］一、二氧化硅和硅酸欲。图片呈现，直观、深1、二氧化硅(SiOi)⑴存在［讲］SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。［投影］并展示水晶、玛瑙、石英丄甘圳、一段光缆［讲］水晶是口然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2,它们除了一些常见的可作饰物等用途外，SiO2在工

8、业上用途也非学广泛，例如，以石英为材料而制成的纤维在电信行业的应用等。［板书］(2)用途厂结晶形：玛瑙、石英、水晶硅石yJ无定形：硅藻土［投影小结］①、制光导纤维②、右英玻璃制化学仪器③、石英表、石英钟④、水晶制光学仪器和工艺品⑤、玛瑙制梢密轴承和装饰品［讲］结