无机非金属材料的主角---硅2

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1、第一节无机非金属材料的主角——硅一、教材分析硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途，在半导体、计算机、建筑、通讯以及宇宙航行、卫星等方面大显身手，因此它们的应用前景十分广阔；硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。因此选取硅作为非金属的开篇。从知识体系来看，它由二氧化硅、硅酸盐以及硅单质三部分完成。从内容安排来看，三部分知识都强调先让学生根据身边的例子和书本大量的彩图感性认识相关的性质，作出猜测，然后通过实验或例子得出性质，有利于吸引学生的兴趣和接受新的知识。二、教学目标1.知识目标。认识硅的性质和用途，了解二氧化硅和硅酸盐的性质，知道生活中的二氧化硅制品和硅酸

2、盐制品。2.能力目标。通过搜索资料对光纤电缆和普通电缆性能的比较，培养学生对资料的搜索能力。通过碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力。3.情感目标。通过人类居所变迁图片和我国制陶史的介绍，增强同学们热爱科学、热爱祖国的情感；通过课堂5分钟演讲，增强每位学生的责任感和参与意识，在共享知识、信息的同时，感受成功的快乐。三、教学重点与难点重点：二氧化硅的性质。难点：硅酸盐的丰富性和多样性。四、课时安排2课时。五、教学方法自主学习、教学点拨、归纳对比、实验探究、演讲讨论。六、教学思路教学思路流程图七、教学过程［第一课时］［引言］(图片显示)在高新科技中硅用来作计

3、算机芯片，石英可以用来加工成绚丽夺目的装饰品，万丈高楼离不开硅酸盐。硅及其化合物在生活、生产中有着重要的用途。这一节课的任务是学习硅以及硅的化合物。［板书］第一节无机非金属材料的主角——硅［自学辅导、教学点拨］阅读课本第62页、68页，对比已学过的碳的物理性质，总结硅的物理性质和用途。［学生讨论、汇报］学生讨论、填写后汇报讨论结果。［板书］一、硅的物理性质(与碳比较)［屏幕显示］总结、评价学生的回答。硅的性质、用途(与碳比较)碳(C)硅(Si)晶体的物理性质金刚石、石墨的物理性质描述。颜色、熔点、硬度、导电性。周期表中的位置IVA族。IVA族，在碳元素的正下方。最外层电子、化合价4个电

4、子，化合价较多。4个电子，常显＋4价，如SiO2。自然界中的存在金刚石、石墨、煤炭中都含有单质碳。有亲氧性，以硅酸盐或氧化物形式存在。用途金刚石用作装饰品，石墨作电极，等等。半导体材料，如晶体管、芯片等。［图片展示］(结合图片讲述)硅的重要性质——半导体性的应用，另外，硅还是太阳能转换为电能的理想材料。如集成电路、计算机芯片等以及太阳能电池板都用到硅。［过渡］硅的最外层电子虽然为4，但在自然界中却找不到单质硅，这是由于硅具有亲氧性，自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。［板书］二、二氧化硅的性质［屏幕显示］展示二氧化硅的平面结构和空间结构。二氧化硅平面结构二氧化硅空间结构［引

5、导］请观察二氧化硅的平面结构和空间结构，结合书本第64页图4-5，猜测二氧化硅具有哪些物理性质和化学性质？［学生讨论］四位同学一组讨论，然后请两位同学汇报讨论结果。［分析引导］观察二氧化硅的空间结构示意图，与埃菲尔铁塔(或金刚石的结构)很相似，猜测二氧化硅很坚硬，在通常情况下化学性质很稳定，实验室里石英坩埚用来作高温反应仪器，也正是证明了这一点猜测。［设疑］究竟SiO2具有怎样的化学性质呢？我们再留意以下一些身边的例子。沙滩上的沙子含有石英，实验室用玻璃瓶盛装试剂，但装NaOH溶液的试剂瓶瓶塞却不是玻璃塞……你能从这些例子中概括SiO2的化学性质吗？［学生讨论］对比二氧化碳的化学性质，

6、总结、概括二氧化硅的化学性质。［屏幕显示］CO2和SiO2化学性质的比较(1)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)与水反应：CO2＋H2O==H2CO3；SiO2与水不反应。(2)CO2与酸反应不反应，　　　SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O(3)与碱反应CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(4)与碱性氧化物反应CO2＋CaO==CaCO3SiO2＋CaO==CaSiO3用途作干冰、灭火、制汽水、制碱。水晶、玛瑙饰物，光学仪器，光导纤维。［设疑］为什么实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸？装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而

7、用橡胶塞？［学生回答］（略）［分析］实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸，因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O；装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因为玻璃的主要成分二氧化硅易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖黏合。［屏幕显示］展示二氧化硅的用途的图片。［表达与交流］用二氧化硅作为光导纤维与一般的普通光缆比较，有哪些优点呢？［学生交流、汇报］交流、汇报课前布置的“查找资料说明二氧化硅作为光纤