第一節(jié)無機非金屬材料的主角硅探究優(yōu)選版

第一節(jié)無機非金屬材料的主角──硅教學設計（第一課時）探究目標（一）知識技能1.了解硅、二氧化硅的主要性質。2.認識硅、二氧化硅在生產、信息技術、材料科學等領域的應用。（二）過程與方法1.結構決定性質、性質決定用途。2.了解材料發(fā)展的與前景。（三）情感價值觀認識化學在材料科學中的重要地位，了解中華民族的傳統(tǒng)文化，激發(fā)學習化學的興趣。二、探究重點二氧化硅的結構、性質和用途；硅單質的用途。三、探究難點二氧化硅的結構和化學性質。四、探究過程閱讀與思考板書第四章非金屬及其化合物請閱讀課本第四章引言，對照元素周期表回顧你所知道的非金屬及其化合物。地殼中含量最多的前兩種元素：氧和硅，它們構成了地殼的基本骨架；空氣中的含量最多的元素：氮和氧，它們是地球生命的重要基礎元素之一；人類活動產生的影響大氣質量的氣態(tài)氧化物主要是非金屬氧化物如：SO2、NO2、CO等。食鹽中的氯元素等。思考與交流1.同學們想象一下，所展示的圖片，它們之間有什么聯(lián)系呢？板書無機非金屬材料的主角—硅一、二氧化硅（silicondioxide）1.

物理性質：請同學閱讀課本P.63內容，將你閱讀的內容整理成知識小卡片。

整理歸納二氧化硅的物理性質：結構與金剛石相似，熔點高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用來裝飾、制造電子部件和光學儀器。思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應用，請你分析以下問題：SiO2具有哪些物理性質？化學穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？SiO2的這些性質是由什么決定的？練習1:①實驗室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞？②實驗室盛放氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶？①因為玻璃中含有二氧化硅，易與堿液反應生成對應的硅酸鹽，將瓶塞與瓶口粘合。②因為玻璃的主要成分是二氧化硅，氫氟酸與二氧化硅反應：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。2.化學性質二氧化硅的化學性質不活潑，是酸性氧化物。知識遷移：二氧化碳與二氧化硅的化學性質比較相近，請閱讀課本，以表格形式將二氧化碳和二氧化硅的化學性質作一個對比。整理歸納物質二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）與水反應CO2+H2O==H2CO3不反應與酸反應不反應SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O與堿反應CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O與堿性氧化物反應CO2+Na2O==Na2CO3高溫SiO2+CaO===CaSiO3與碳反應CO2+C==2CO

高溫SiO2+2C==Si+2CO↑練習2、如何除去下列物質中的雜質?(用化學方程式表示其過程)SiO2中混有CaCO3

CaCO3中混有SiO23.用途二氧化硅用途廣，石英表中的壓電材料、光導纖維等光纖光纜與普通電纜的比較光纖光纜普通光纜每根光纜可同時通過10億路8管同軸電纜，每條通話1800路原料來源廣資源較少質量輕，不怕腐蝕，鋪設方便質量大，怕腐蝕抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射二、硅單質閱讀整理1.硅的用途晶體管、集成電路、硅整流器、太陽能電池、硅合金等晶體管集成電路在太陽能方面的利用衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴課后查詢：請你課后到圖書館或者上網查詢有關硅的應用方面以及我國在硅領域方面的發(fā)展與潛力方面的資料，補充你的小資料庫

SiO2+2C==Si（粗硅）+2CO↑3.物理性質請同學閱讀課本P.68單質硅的內容，將你閱讀的內容整理成知識小卡片。整理歸納硅的檔案：硅元素在地殼中的含量僅次于氧元素，排行老二，儲量豐富。自然界沒有游離的硅，常見的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅酸鹽等。單質硅有晶體硅和無定形硅（非晶硅）兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。單質硅是良好的半導體材料，廣泛應用于各個領域。4.化學性質常溫下，化學性質不活潑。常溫下只與氟氣、氫氟酸和強堿反應。硅不跟其他物質，如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應。歸納總結：1.二氧化硅的性質及用途2.硅單質的用途及性質第一節(jié)無機非金屬材料的主角──硅教學設計（第二課時）一、探究目標（一）知識技能1.了解硅酸、硅酸鹽的組成、結構特點、主要性質和用途。認識硅酸、硅酸鹽等在生產、信息技術、材料科學等領域的應用。2.掌握硅酸鈉的化學性質。（二）過程與方法1.

學習用實驗研究物質性質的方法。2.了解材料發(fā)展的與前景。（三）情感價值觀認識化學在材料科學中的重要地位，了解中華民族的傳統(tǒng)文化，激發(fā)學習化學的興趣。二、探究重點硅酸、硅酸鹽的用途。三、探究難點掌握硅酸鈉的化學性質。四、探究過程1.硅酸（H2SiO3）實驗探究:硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸還弱），溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應制得。[實驗4-1]在試管中加入3-5ml飽和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察變化過程及其現(xiàn)象。實驗報告現(xiàn)象結論化學方程式離子方程式閱讀整理：“硅膠”──干燥劑，催化劑的載體2.硅酸鹽（silicate）課文P.66圖4-8應用廣泛的硅酸鹽產品實驗探究:硅酸鈉（Na2SiO3），其水溶液俗稱水玻璃，可作肥皂填料、木材防火劑及粘合劑。[實驗探究]實驗4-2，取兩張濾紙條，分別放入蒸餾水和飽和Na2SiO3溶液中，使之充分吸濕、浸透，取出稍瀝干（不再滴液）后，同時分別在酒精燈外焰點燃。觀察現(xiàn)象。完成實驗，填寫實驗報告。實驗報告：放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結論[課堂閱讀]P.66第一段，概括你所獲取的信息，制作成知識小卡片。

1)硅酸鹽的豐富性和復雜性的原因；

2)土壤膠體的形成過程；

3)土壤膠體的作用……閱讀、思考與交流·玻璃普通玻璃的大致組成：Na2O·CaO·6SiO2各種特種玻璃的特性和應用種類特性用途普通玻璃在較低溫度下易軟化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強度大、濾光化學儀器；高壓水銀燈、紫外燈的燈殼等光學玻璃光性能好、有折光和色散性眼鏡片；照相機、顯微鏡、望遠鏡、用凹凸透鏡等光學儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀宇航員的衣服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強度大、質輕、抗震裂運動器材；微波通信器材；汽車、火車窗玻璃等思考與交流從上表我們知道了一些特種玻璃的性質和用途，請從改進材料方面談談本表內容給你啟發(fā)?！に?）主要成分硅酸三鈣（3CaO.SiO2、硅酸二鈣（2CaO.SO2）、鋁酸三鈣（3CaO.Al2O3）2）用途：建筑行業(yè)水泥在各個工程上應用3）閱讀資料交流感受。（1）現(xiàn)在全世界年產水泥總數(shù)超過6億噸。一種新型水泥──雙快水泥（快凝、快硬）問世。它澆注一天后的硬度，相當于普通水泥澆注7-28天后的硬度。（2）我國水泥工業(yè)的發(fā)展情況：水泥產量自1979年到1999年增長了7.8倍，20年間我國水泥產量平均增長達11.08％，水泥產量自1995年以來一直居全世界首位。其中1999年我國水泥產量占世界的37．16％。我國現(xiàn)有水泥企業(yè)8000多家，而20萬噸以上的企業(yè)不足10％，全國水泥企業(yè)平均規(guī)模不到10萬噸，與世界其它國家相經差距極大?！ぬ沾伤伎迹簽槭裁丛谟⑽闹杏肅hina表示中國？新型的陶瓷（1）高溫結構陶瓷（2）壓電陶瓷（3）透明陶瓷（4）