高一化学硅和二氧化硅.pdf

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1、高一化学硅和二氧化硅[教学目的要求]：使学生进一步运用元素周期律知识学习同族元素及其化合物性质的方法，并运用这些方法学习硅和二氧化硅。[教学重点]：硅和二氧化硅的性质和用途。[引言]中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造料成为人类摆脱蒙昧的时代樗，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的技术与艺术水平。[展示秦兵马俑图片或录像][讲述]瓷器在东汉晚期发明，到宋朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛

2、达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。[展示古瓷器的图片或录像][设问]你能否举出在现代社会中含硅元素的无机非金属材料吗？回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等。[展示]体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。[讲解]能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作

3、用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。[设问]谁知道硅在地壳中的含量？认又知道硅在宇宙范围内的存量？回答：硅是自然界中分布很广的一种元素，它的含量仅次于氧居第二位。在宇宙范围内的存时不清楚[讲述]硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次于氢、氦、碳、氖、氧、氮，占第七位。[指导阅读]阅读课本第145页，第一、二自然段。阅读后归纳课本内容并回答：在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅。硅是构成矿物和岩石的主要元素[板书]一、硅在自然界中的存在形式[讲述]人类虽然在一万年前制出了陶

4、器，五千年前古埃及人发明了玻璃。而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利鸟斯用金属钾还原四氟化硅时获时单质硅的。在自然界只有化合态，没有游离态，化合态的硅广泛存在二地壳的各种矿物和岩石中[展示]硅晶体样品或彩图。[设问]请同学描述一下单质硅的色态？回答：硅是灰黑色有金属光泽的固体[板书]二、硅的性质1、硅的物理性质硅是灰黑色有金属光泽的硬而脆的固体。[讲述]在当今时代人们已能通过仪器观察一些物质的原子排列状况，1990年美国等少数国家首先在–296°C的低温下移动了原子。[展示]1993年中国科学院真空物理实验室在常温下以超真空扫

5、描隧道显微镜为手段，通过用探针拔出硅晶体表面硅原子形成约2nm的汉字中国图片。（见课本第一页）[总结晶体硅的物理性质]硅是灰黑色有金属光泽的硬而脆的固体。熔、沸点高，由于硅原子半径大外层电子受核引力较小，因而是具有一定导电能力的半导体。与处于两性线附近的锗一样，是重要的半导体材料。[讲述]我们知道，碳在常温下化学性质很稳定，在高温下有跟氧气等物质反应。下面请同学们根据所学碳以及元素周期律，讨论归纳出一些硅的化学性质？[板书]2、化学性质学生可能的回答：1.硅、碳民属ⅣA元系，最外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相似。容易形成共价化合物。

6、2.也可发生Si+O2SiO2的反应。将碳、硅化学性质对比表记于笔记中。[投影]碳、硅化学性质对比表[对照投影归纳总结]碳、硅为ⅣA元素，最外层有4个电子，容易形成共价化合物。在化学性质上的相似点：常温时性质稳定，加热时可与O2、Cl2、H2等许多非金属反应。碳和硅都具有还原性。硅可用做炼钢时的脱氧剂。不同点：SiH4不如CH4稳定。硅可与氯气直接反应，碳不能与氯气直接反应，硅的非金属性比碳弱。另外硅在常温下可与氢氟酸、强碱反应，碳则不能。[板书]3、硅的制法[讲述]用适量碳还原二氧化硅得到粗硅。将粗硅与氯气在高温下反应，得液态不纯的四氯化硅

7、，经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅。[提问]写出以上各步制纯的化学反应方程式？根据所讲的知识写出化学反应方程式：2C+SiO2Si+2CO↑Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si↓+4HCl[板书]4、硅的用途[投影]硅的应用树状图（或用电脑制作的课件来代替）。[讲述]在科学家们的努力下，新思椎、新方法层出不穷。人们正朝着按人的意志安排一个个原子的目标冲刺，多少奇迹将展现眼前。到那时新材料的研制和生产就像《一千零一夜》里的阿拉丁神灯一样，几乎无所不能，样样遂人心意地安排。[课后小结]指导学生归纳本节内容。［引言］在地壳里，硅的含量在所有

8、元素中居第二位。在自然界里硅只以化合态存在。你能写出一些硅的化合物的化学式吗？这节课我们就来学习硅的化合物的有关知识。先看二氧化硅的结构及性质。写出一些含硅化合物的