1112高一化學(xué)：二氧化硅與信息材料

1、第3單元 課時2二氧化硅與信息材料教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）知道二氧化硅的一些性質(zhì)及硅單質(zhì)的制備，了解二氧化硅和單晶硅的用途，以及與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。（2）了解我國材料科學(xué)發(fā)展的成就，社會及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對新型材料的要求，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，提高社會責(zé)任感。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：二氧化硅和單晶硅的應(yīng)用，二氧化硅的性質(zhì)。難點(diǎn)：二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。三、設(shè)計(jì)思路本節(jié)課內(nèi)容較貼近生活實(shí)際，所以在教學(xué)中考慮充分利用實(shí)物、模型及教科書中的彩圖和插圖，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本節(jié)內(nèi)容較簡單，可通過學(xué)生自己閱讀歸納和老師評價總結(jié)的方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和個性，有利于學(xué)生對知識的記憶和掌握

2、。四、教學(xué)過程【導(dǎo)入新課】你們平時愛看電視嗎？主持人中你們最喜歡哪一位？【設(shè)疑】很多節(jié)目都有主持人在現(xiàn)場與全國各地的觀眾進(jìn)行交流的場景，那么，聲音和圖像信號是如何同步及時傳輸?shù)礁鞯氐哪?？又是使用了什么材料呢？【講述】 圖像信號、聲音信號必須依靠光纜及時傳遞，讓我們盡管身處不同的地方，卻都能同步收看。制光纜的主要原料是二氧化硅，下面我們首先研究二氧化硅的性質(zhì)?！就队啊楷旇?、石英等圖片（ppt2）【講述】這些物質(zhì)的主要成分都是二氧化硅?！景鍟?一、二氧化硅1存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土【設(shè)問】二氧化硅是氧化物，它是哪類氧化物？【學(xué)生回答】酸性氧化物?！驹O(shè)疑】 酸性氧化物應(yīng)該具有那些性質(zhì)呢？

3、請大家根據(jù)閱讀課本內(nèi)容設(shè)計(jì)表格歸納二氧化硅的性質(zhì)。x k b 1 . c o m【板書】2性質(zhì)：(ppt3)性質(zhì)二氧化硅狀態(tài)固態(tài)硬度大熔沸點(diǎn)很高化學(xué)性質(zhì)與水不反應(yīng)與堿溶液sio2+2naoh=na2sio3+h2o與堿性氧化物sio2+caocasio3【歸納】從上面的比較我們看出，sio2性質(zhì)不活潑，不與水、酸（氫氟酸除外）反應(yīng)，耐高溫、耐腐蝕。但可與堿性氧化物和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)?！驹O(shè)疑】盛放氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶不能用玻璃塞，你知道是什么原因嗎？【強(qiáng)調(diào)】氫氧化鈉與玻璃中二氧化硅反應(yīng)，生成硅酸鈉，具有粘性，容易把瓶子和塞子粘住，不容易打開。【講述】 sio2的熔沸點(diǎn)很高是由它的結(jié)構(gòu)決定的，它是

4、空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?！景鍟浚╬pt4） 3空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)單元：正四面體w w w .x k b 1.c o m【介紹】 sio2用途非常廣泛，可用于制作光學(xué)鏡片、石英坩堝等，我們來看介紹。（ppt5、6、7）【過渡】我們開始講的光導(dǎo)纖維也是由sio2制取的。二光導(dǎo)纖維（ppt8）【講述】光導(dǎo)纖維，簡稱“光纖”，就是一種能利用光的全反射作用來傳導(dǎo)光線的透明度極高的玻璃細(xì)絲。光纖通信發(fā)展很快，全世界總量超過1億公里。我國在這方面起步并不算晚，1995年一年鋪設(shè)了130萬公里，全國已形成八橫八縱的干線網(wǎng)。中日海底光纜已經(jīng)開通，中美海底光纜工程也已經(jīng)啟動。1992年美國曾提出一項(xiàng)關(guān)于通信方面

5、的計(jì)劃，這就是“信息高速公路”計(jì)劃，而光纖、光纜是信息高速公路的基石。待添加的隱藏文字內(nèi)容3【觀看】光導(dǎo)纖維介紹的錄像。（ppt9）【提問】剛才錄像中提到了光導(dǎo)纖維有哪些用途呢？【講述】光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。（ppt10）【過渡】光纖很神奇，下面我們再來看個神奇的圖片：用硅原子組成的兩個漢字“中國”。(ppt11)【介紹】照片上的兩個字是在硅晶體表面，通過操縱硅原子“寫出”的?！爸袊眱蓚€字“筆畫”的寬度約兩納米，這是目前世界上最小的漢字，說明人類已進(jìn)入操縱原子的時代，目前只有中國等少數(shù)國家掌握。我們應(yīng)該為此感到自豪。【講述】硅常作半導(dǎo)體材料。硅半導(dǎo)體材料的制備必須先制得高純硅，請看制備出的硅晶體圖

6、片。【設(shè)問】那么硅晶體又是如何制備的呢？【板書】三、硅（ppt12）1硅的制備制粗硅：2c+sio2si+2co【過渡】這樣制得的硅仍含有雜質(zhì)，純度不高，仍然不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，所以要把粗硅提純。 【板書】硅提純：si+2cl2sicl4（400500 ）sicl4+2h2si+4hcl【引導(dǎo)】晶體硅的性質(zhì)又怎樣呢？請大家閱讀課本82頁，然后歸納一下?！景鍟?硅的物理性質(zhì)(ppt13)灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于水。硅晶體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是一種重要的半導(dǎo)體材料。3硅的化學(xué)性質(zhì)(ppt14)（1）常溫下，性質(zhì)穩(wěn)定，與氧氣、氯氣、硝硫酸等都很難反應(yīng)

7、（2）加熱高溫條件下，與氧氣、氯氣等反應(yīng)。 si + o2 sio2 si + 2cl2 sicl4（液態(tài)）4硅的用途（ppt15、16、17）【鞏固練習(xí)】(ppt18、19、20)1下列關(guān)于硅和二氧化硅的性質(zhì)敘述中正確的是 （ c ） a.常溫下o2能把si氧化成sio2 bsio2是酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸 c石英、水晶、海沙的主要成分都是sio2 d硅通常很穩(wěn)定，不溶于常見的溶液中。 2要除去sio2中混有的少量雜質(zhì)caco3，最適宜的試劑是 ( b ) a.水 b.鹽酸 c.稀硫酸 d.氫氧化鈉溶液。3據(jù)2001年12月有消息報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn) 。假如硅作為一種普通使用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法中，你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖?（ d ）a.硅便于運(yùn)輸、儲存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料；b.硅的來源豐富，易開采，且可再生；c.硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度底，容易有效控制；d.尋找高效催化劑，使硅的生產(chǎn)耗能很低，是硅能源開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)【結(jié)束語】這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了硅單質(zhì)和二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及用途，我們也了解到硅及其化合物在全球信息的流通、電子業(yè)的發(fā)展中充當(dāng)了非常重要的角色，隨著科技的