人教版必修一第四章非金屬及其化合物4.1無機(jī)非金屬材料的主角——硅（第2課時） 教案.doc

無機(jī)非金屬材料的主角硅課標(biāo)依據(jù)通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。教材分析教材的第三章金屬及其化合物，第四章非金屬及其化合物都是高中階段重要的元素化合物知識的學(xué)習(xí)，但兩章書在教材結(jié)構(gòu)的編排上是不同的，我們的揣測是：編者可能希望通過兩種不同的編排模式，讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)和研究元素化合物知識的兩種不同的思維方式，兩種不同的學(xué)習(xí)方法。先由大家熟悉的玻璃和沙子的主要成分sio2學(xué)起對應(yīng)酸對應(yīng)鹽，最后才介紹單質(zhì)。學(xué)情分析高一3班：學(xué)生對于化學(xué)知識儲備上，在已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些金屬及其化合物的知識，學(xué)生容易接受，初步具備分析總結(jié)的能力，可以通過對已有知識的復(fù)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新課，在學(xué)習(xí)特點上比較被動，需要教師在課堂上靈活轉(zhuǎn)變教學(xué)。高一5班：在知識儲備上和1班情況相同，課堂較不活躍，但有幾個積極分子可以帶活班級學(xué)習(xí)氣氛。高一6班：在知識儲備上和前兩個班情況相同，課堂較活躍，學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性上較好。 三維目標(biāo)知識與能力1、了解硅酸鹽、硅的主要性質(zhì)2、認(rèn)識硅酸鹽、硅等在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用過程與方法通過硅與碳的比較學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用對比的方法來認(rèn)識物質(zhì)情感態(tài)度與價值觀通過對硅酸鹽材料及硅的用途學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解新型無機(jī)非金屬材料，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。教學(xué)重難點教學(xué)重點硅、硅酸鹽的豐富性和多樣性教學(xué)難點通過學(xué)習(xí)，掌握研究非金屬元素單質(zhì)及化合物的一般方法教法與學(xué)法通過已有知識和日常常識加以引導(dǎo)，使學(xué)生自主得到知識。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本及相關(guān)重要化合物的材料教學(xué)資源教學(xué)活動設(shè)計師生活動設(shè)計意圖批注第一課時co2 sio2 物理性質(zhì)無色無味氣體，熔沸點都很低，微溶于水，存在于空氣中灰黑色固體，熔沸點都很高，不溶于水，存在于巖石中，俗名硅石、石英、水晶，纖維、玻璃、硅藻土中都大量含有化學(xué)性質(zhì)和堿性氧化物co2+cao=caco3 sio2 +co2 casio3 和堿co2+2naoh=na2co3+h2o sio2+2naoh=na2sio3+h2o 和酸-sio2+4hf=sif4+2h2o 和水co2+h2o=h2co3 -思考sio2與co2在物理、化學(xué)性質(zhì)方面有哪些相似性和不同之處投影回顧回顧上節(jié)課我們提到，用可溶性硅酸鹽na2sio3來制備h2sio3 。事實上，在自然界中，硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，大多數(shù)硅酸鹽是不溶于水的。自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物約占地殼總質(zhì)量的5%。板書二、硅酸鹽 1、定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。講硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，性質(zhì)很穩(wěn)定。最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉，下面我們主要研究一下硅酸鈉的性質(zhì)板書2、硅酸鈉(1) 物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃或泡花堿，是一種泡花堿放入蒸餾水放入na2sio3飽和溶液現(xiàn)象當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒結(jié)論用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火投影實驗p77 實驗4-2、板書(2) 化學(xué)性質(zhì)：相對穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強(qiáng)講硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便記憶和計算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成板書3、表示方法：原則：金屬氧化物（較活潑-較不活潑 ）方法： 找組成元素 寫成氧化物的形式 原子個數(shù)比不變 檢查有無遺漏投影例、請用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成：硅酸鈉（na2sio3） 鎂橄欖石（mg2sio4） 高嶺土 al2(si2o5)(oh)4 講硅酸鹽材料具有很多優(yōu)良的性能，為我們的生活、為人類的科技進(jìn)步作出了很大的貢獻(xiàn)。受傳統(tǒng)陶瓷某些特殊性能的啟發(fā)，科技工作者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一次又一次的創(chuàng)新，又研制出了許多種組成不同、性能更特殊的新型陶瓷。請大家閱讀教材p77上的科學(xué)視野。投影傳統(tǒng)硅酸鹽材料：(1) 陶瓷：日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具(2) 玻璃：(3) 水泥：以黏土和石灰石為主要原料具有特殊功能的含硅物質(zhì)：(1) 碳化硅（金剛砂）(2) 硅鋼：導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯(3) 硅橡膠(4) 分子篩：具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(5) 生物陶瓷：人造骨過雖然硅的化合物很多，隨處可見，而且從遠(yuǎn)古時期人類就已經(jīng)學(xué)會加工和使用陶瓷，但是硅的單質(zhì)卻到很晚-18世紀(jì)上半葉才制備出來。硅別看起來灰溜溜的，它自己及化合物的作用卻大得很，大到高科技領(lǐng)域，小到我們的周圍，到處都有si及其化合物的蹤影，當(dāng)今電子工業(yè)的飛速發(fā)展，更是人們對si的性質(zhì)的認(rèn)識息息相關(guān)，本節(jié)我們就來學(xué)習(xí)si及其化合物的有關(guān)知識。板書三、硅單質(zhì)1、存在形態(tài)：有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體投影展示晶體si和晶體si的結(jié)構(gòu)模型板書2、晶體結(jié)構(gòu)：正四面體形講晶體si的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的正四面體型，因此物理性質(zhì)與金剛石類似。板書3、物理性質(zhì)：灰黑色具有金屬光澤的固體、熔點高、硬度大、質(zhì)脆、導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是好的半導(dǎo)體材料。講因為si在元素周期表中的位置僅次于金屬與非金屬分界線附近，因此硅有些性質(zhì)與金屬相似。硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，除f2、hf和naoh外，si不跟其他物質(zhì)起反應(yīng)。板書4、化學(xué)性質(zhì)(1) 常溫下的反應(yīng)：si+2f2=sif4 si+4hf=sif4+2h2 si+2naoh +h2o = na2sio3+2h2講在高溫下，si能與o2等非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)板書(2) 高溫下的反應(yīng)：si+o2sio2 si+2cl2 sicl4講硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進(jìn)了信息技術(shù)革命。請大家閱讀教材p79-80上的內(nèi)容，了解一下硅的用途。投影小結(jié) 信息技術(shù)的關(guān)健材料，半導(dǎo)體、晶體管、芯片。 半導(dǎo)體性能將太陽能轉(zhuǎn)換為光能的重要材料光電池 硅合金板書5、硅的制備(1) 工業(yè)上制粗硅 sio2 + 2c si+2co 石英砂 焦炭 電爐中 粗硅(2) 由粗硅制純硅 si+2cl2 sicl4 sicl4+2h2si+4hcl 總結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了硅酸鹽的重要用途及性質(zhì)，了解了硅酸鈉的特性-耐火。知道了si單質(zhì)的重要用途。從結(jié)構(gòu)上、從周期表的位置，進(jìn)一步理解了si的性質(zhì)。21世紀(jì)人類所面臨的重大問題之一是能源危機(jī)。而從書上我們了解到si是具發(fā)展前景的新能源材料。同學(xué)們，隨著人類對si及其化合物的認(rèn)識越來越深刻，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信si及其化合物對人類作出更大的貢獻(xiàn)，給人類帶來更大的驚喜!了解硅在自然界中的含量、存在、用途 了解硅酸鹽、硅的主要性質(zhì)通過對硅酸鹽材料及硅的用途學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解新型無機(jī)非金屬材料，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感認(rèn)識硅酸鹽、硅等在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用 通過硅與碳的比較學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用對比的方法來認(rèn)識物質(zhì)當(dāng)堂檢測有效練習(xí)1、下列關(guān)于硅的說法不正確的是( c ) a、硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色，有金屬光澤的固體 b、硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。 c、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)d、加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng)2、下列關(guān)于碳和硅的敘述中，不正確的是( ad ) a、氧化物都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) b、單質(zhì)在加熱時都能跟氧氣反應(yīng) c、氧化物溶于水都生成相應(yīng)的酸 d、碳和硅兩種元素都有同素異型體作業(yè)布置練習(xí)冊互動探究1板書設(shè)計第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角-硅一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(sio2 )(1) 存在(2) 用途(3) 物理性質(zhì)：(4) 結(jié)構(gòu)：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(5) 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定，不活潑 具有酸性氧化物的性質(zhì)：(不溶于水且不和水反應(yīng))與強(qiáng)堿反應(yīng) ：sio2+2naoh=na2sio3+h2o 與堿性氧化物反應(yīng)：sio2+caocasio3 與hf的反應(yīng)：sio2+4hf=sif4 +2h2o 2、硅酸(h2sio3)硅酸是一種弱酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。na2sio3+2