二氧化硅教案
赵伟 20120441070
必修1第四章非金属及其化合物
无机非金属材料的主角-硅（第一课时）
教学目标
（一）知识与技能
1、了解硅在自然界中的含量、存在。
2、了解硅及其重要化合物的主要性质及相互转化。
3、了解含硅材料在多领域中的应用。
（二）过程与方法
1、积极创设教学情景，充分利用课本和课外有关硅及其化合物在生活、信息技术中应用的事例，增加学生的认识。
2、通过活动探究、实验、归纳等方法和手段，培养学生归纳总结能力。
3、充分利用新知识的迁移与联系。
（三）情感态度与价值观
1、使学生了解硅材料在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
2、培养学生利用所学知识解决生活中问题的能力。
教学重点和难点
教学重点：二氧化硅性质及用途，硅酸的制备。
教学难点：硅酸的制备。
教学过程
导入：正式上课之前我想问同学们一个问题，大家去做实验的时候有没有发现盛装NaOH溶液的试剂瓶和盛装HCl溶液的试剂瓶有什么不同之处？(盛装HCl溶液的试剂瓶用玻璃塞而盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞)。为什么盛装NaOH溶液的试剂瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞呢？那我们就带着在这个问题进入今天的学习-无机非金属材料的主角（jue）-硅。（板书）（1-2min）我给大家两分钟时间看一下书。
师：说起硅我想大家应该都不陌生，我们来看几张图片，硅太阳能电池板、玛瑙、砂子、瓷器、普通水泥（PPT展示）。这些都是我们生活中常见的吧，其中硅
太阳能电池板有单质硅组成，玛瑙、砂子主要成分都是二
氧化硅，瓷器、普通水泥由硅酸盐组成。这些在我们生活
中应用比较广泛，那硅在地壳中的含量有如何呢？
这是一张地壳中各种元素的分布图，从图中可以看出硅在
地壳中的含量为26.3%，仅次与氧,综和以上的信息同学们
不难得出为什么课文的标题为无机非金属材料的主角。
通过刚才的介绍，相信大家对硅有了一定的了解。如果我们要更进一步地了解硅的性质，我们首先就得了解一下硅的核外电子排布。
师：请同学们在下面书写一下硅的核外电子排布，然后看一看和老师的是否一样。[板书]
硅的核外电子排布：
师：我们知道硅是十四号元素，在元素周期表中硅位于第三周期、IV主族，所以硅的核外电子排布为284。从核外电子排布图中可以看出硅的最外层有四电子，既不容易得到也不容易失去电子，所以硅主要以正四价化合态存在。
我们知道与碳和硅是同一主族，我们来看一下碳的核外电子排布。从碳的核外电子排布中我们知道碳最外层也是四个电子，碳在自然界中的存在形式既有化合态也有游离态，根据之前所学的知识我们知道硅还没有碳活波，那么我想问一下大家硅在自然界中有没有游离态呢?答案是没有。为什么这样呢？主要是因为硅是亲氧元素，硅原子和氧原子非常容易结合，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。（4-8min）
[板书]存在：氧化物、硅酸盐
[过渡]那接下来我们就了解一下硅的氧化物
[板书]
二氧化硅（SiO
)
2
刚刚我们说了硅主要以正四价化合态存在哪么硅的氧化物是不是就是二氧化硅啊？
之前我们提到过砂子、玛瑙等主要成分都是二氧化硅，请同学们根据你们对这些物质的了推测归纳一下二氧化硅的物理性质？
师：通过这些物质我们可以知道二氧化硅是固体、硬度大，不溶于水而且熔点比较高。
[板书]:物理性质：固体、硬度大、熔点高、不溶与水
师：同学们知道碳和硅属于同一主族，之前我们学习了二氧化碳，那么请大家能
不能根据CO
2的性质推测SiO
2
可能具有哪些重要的性质？
引导：我们知道二氧化碳可以溶于水，生成碳酸。那么二氧化硅能不能溶于水生成硅酸呢？（同学们觉得它不能溶于硅酸，嗯这是第一个猜想。）
进行板书同时问：同学们在思考一下二氧化硅还可能具有其他那些性质呢？
二氧化碳是一种酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，那儿氧化硅会不会具有同样的性质呢？
[板书]猜想：可能与水反应生成相应酸；SiO
2
是一种酸性氧化物与碱反应生成盐和水；与碱性物质反应生成盐。
师：我们具体来看看同学们的推测到底正不正确。
SiO
2
的化学性质
师：我们知道沙子、玛瑙等都是不能溶于水，也就不能直接与水反应生成硅酸，所以这个推断是错的。
师：那么二氧化硅能不能与氢氧化钠溶液反应呢？通过实验我们可以证明二氧化硅可以和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水。由于他们反应缓慢，现象不明显在这里我们就不做演示实验了。请同学们拿起手中的笔和我一起书写该反应方程式。
[板书]
与强碱反应
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
师：在该反应中二氧化硅和碱反应生成了盐和水，所以二氧化硅是什么氧化物？（酸性氧化物），在之前的学习中我们知道与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸
性氧化物，同样与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物。那么我们把既能与酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。既不能与酸反应生成盐和水，也能和碱反应生成盐和水的氧化物称为不成盐氧化物。 通过刚刚学习的知识我们就可以解决上课前的那个问题，为什么盛装NaOH 溶液的试剂瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞呢？
我可以给大家一个提示，玻璃中含有二氧化硅我们实验室使用的玻璃塞一般是磨口的，所以玻璃塞会和氢氧化钠反应。但大家觉得这是不是主要原因，我们可以结合反应的生成物以及我们做实验时所观察到的现象去考虑。你们有没有发现在实验室如果盛装氢氧化钠的试剂瓶用了玻璃塞，过了一段时间我们就不能打开。 哪位同学起来说说自己的看法，为什么玻璃塞打不开？因为反应生成了具有黏性的硅酸钠，从而导致玻璃塞与瓶口粘在一起，不易打开。所以盛装NaOH 溶液的试剂瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞。大家以后做实验的过程中可别犯错误把塞子盖错了哈（PPT 展示） [过渡]不知道有没有同学了解炼钢，在炼钢的最后要进行脱氧，常用的脱氧剂常常是硅铁合金，脱氧剂最终反应生成了二氧化硅，但是我们最终需要的是钢材是不含二氧化硅的，我想请同学们帮忙设计怎样除去二氧化硅？
刚刚我们知道了二氧化硅是酸性氧化物，那我们可不可以把这个作为突破口呢？ 酸性氧化物除了能与碱反应之外，是不是还能与碱性氧化物反应啊？酸性氧化物除了能与能与碱反应之外，还能与大多数的碱性氧化物反应。在实际生产中技术人员将碳酸钙加入到熔炉中，碳酸钙在高温作用下分解生成氧化钙，生成的氧化钙与二氧化硅反应生成硅酸钙，硅酸钙最后变为为炉渣，从而将钢中的二氧化硅除去。
[过渡]我们来书写一下这个反应方程式
[板书]与氧化钙反应
CaO ＋SiO2=====高温
CaSiO3
经过以上的分析我们知道二氧化碳和二氧化硅在化学性质上既有相似之处也有不同。
他们的化学 性质为什么会有差异？这还要从他们的结构说起，由于二氧化硅的空间构型是四面体结构（每1个Si 原子周围结合4个O 原子，Si 在中心,O 在四个顶角.这就构成了二氧化硅的四面体结构），而且最终形成的二氧化硅晶体是原子晶体，而二氧化碳是直线型结构，形成的是分子晶体。所以二氧化硅化学性质比二氧化碳稳定。
二氧化硅除了具有酸性氧化物的通性外，还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅能与HF反应。所以我们在实验室看到盛装HF的试剂瓶是塑料瓶而不是玻璃瓶，这是因为玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能与HF反应生成SiF4和水，我们来书写一下反应方程式。这个反应还有其它的应用，比如可以用氢氟酸刻蚀玻璃（PPT展示图片）
[板书]与氢氟酸反应
SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
总结
这节课我们新课就讲到这里，接下来我们来回顾一下今天的主要内容
首先我们了解了二氧化硅的物理性质，二氧化硅是固体、硬度大、熔点高、不溶与水，然后接下来我们讲了二氧化硅是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，还能和碱性氧化物反应。但要注意的是二氧化硅不能与水反应，大家应该注意。这节课到此结束，同学们下去以后。。。
1、氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸
板书
1、硅（Si）
核外电子排布
Si C
存在：氧化物硅酸盐
2、二氧化硅（SiO2）
物理性质：固体、不溶于水
硬度大、沸点高
化学性质
猜想：圈1不能与水反应生成硅酸
圈2酸性氧化物，能与碱反应
与碱反应：
与氧化物反应：
与HF反应：
硅酸的性质教案
硅酸的性质教案 【篇一：《二氧化硅和硅酸》教学设计】 《二氧化硅和硅酸》教学设计 乐山师范学院化学学院12化学班蒋锐 12310110 本节内容选自人教版高中化学必修1第四章第一节《无机非金属材料的主角——硅》第一课时《二氧化硅和硅》。安排1学时。一、教学设计思路分析 1、教材分析 教材地位和作用：硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅单质──二氧化硅──硅酸──硅酸盐”的学习方法，，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料。所以本节课起到了承前启后的作用。 2、学情分析本节课的教学对象为高一学生，学生已有知识和未知知识分析：已有知识： （1）碳及其化合物的有关知识 （2）知道co2属于酸性氧化物，并能书写有关co2的化学反应方程式新知识： （1）sio2及h2sio3的物理性质及主要用途（2）sio2的主要化学性质（3）硅酸的制备原理 （4）硅及其化合物在材料等领域的应用 3、学习目标（1）、知识与技能 （a）了解硅在自然界中的含量、存在、用途 （b）了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质 （c）认识硅酸的制备原理，使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。（2）、过程与方法 （a）学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，拥有对新旧知识进行归纳比较能力。（b）通过硅酸的制备，具有实验设计的思维方式。（3）、情感态度与价值观 （a）学生学会学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。 （b）学生了解硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习 4、教学重、难点 重点：二氧化硅和硅酸的主要性质
单质硅和二氧化硅
单质硅和二氧化硅 【学习目标】 了解硅、二氧化硅的物理性质，掌握其化学性质。 【课前预习案】 一、单质硅与半导体材料 1.无机非金属材料包括、、等。传统无机非金属材料是以为主要成分，主要包括、、。 2.半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。最早使用的半导体材料是，该材料的化学性质在常温下稳定；现在广泛使用的半导体材料是 3.单质硅： （1）存在和含量：在地壳中，含量居第二位（O、Si、Al、Fe),只有化合态，是构成矿物和岩石的主要成分。有和两种同素异形体。 （2）物理性质：晶体硅是色、有、的固体。单质硅的导电性介于和之间。 （3）化学性质： 常温下，化学性质不活泼，不易与H2、O2、Cl2、H2SO4、HNO3等物质反应，但能与F2、HF、NaOH反应，方程式为：Si+2F2=SiF4; 4HF+Si= SiF4↑+2H2↑; Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 加热时，能与O2、Cl2、H2、C等非金属反应 Si+O2=== （4）硅的制取：工业制粗硅：化学方程式： 在该反应中，氧化剂是，还原剂。 粗硅的提纯：在高温下让粗硅（Si）与氯气（Cl2）反应，其产物在高温下被氢气（H2）还原而得到较纯的硅，反应方程式为、 （5）硅的用途 硅的用途非常广泛，不但可用于制造、，还用于制造和等，此外，的用途也很广。 二、二氧化硅与光导材料 1.存在：广泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。 2.物理性质：二氧化硅是由和构成的，硬度，熔、沸 点，难溶于水的固体。 3.化学性质：（1）酸性氧化物： 不溶于水，也不与水反应，可以与NaOH、CaO反应，方程式分别 为：、 （2）常温可与氢氟酸反应（特性） 方程式为，此反应工业上常用来 4.二氧化硅的用途广泛，常被用来制造石英表中的材料和高性能的现代通讯材料。 【探究案】 1、实验室试剂的正确保存非常重要。实验室可用广口瓶贮存固体试剂，细口瓶存放液体试剂，但是有些试剂必须贮存在具橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须贮存在具有橡
第1课时 二氧化硅和硅酸(知识点归纳及例题解析)
第1课时二氧化硅和硅酸 [学习目标定位] 1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。2.了解二氧化硅的结构、性质和用途。3.了解硅酸的制备、性质和应用。 一二氧化硅 1.硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。硅元素在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在，原因是硅是一种亲氧元素。 2.硅的氧化物为二氧化硅，俗名为硅石，天然二氧化硅分为结晶形(如方石类、水晶等)和无定形(如硅藻土)。根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：坚硬固体、不溶于水、熔点高。 3.列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。 CO2＋H22CO3 归纳总结 二氧化硅的结构与性质
(1)二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是物质晶体结构不同。 二氧化硅晶体结构如图： 二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。 (2)二氧化硅的化学性质有稳定性强，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。 1.下列叙述中，正确的是() A.自然界中存在大量的单质硅 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应 D.自然界中硅元素都存在于石英中 答案 B 解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。 2.由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。现取两份该混合粉末试样进行实验。 (1)将一份混合粉末溶于过量的盐酸，得到沉淀X和滤液Y，沉淀X为________，滤液Y中含有的阳离子主要是______________，向滤液Y中加入过量NaOH溶液，得到的沉淀是____________________。 (2)将另一份混合粉末溶于过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为_________________。 答案(1)SiO2Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋Mg(OH)2、Fe(OH)3(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋
硅_教案
无机非金属材料的主角——硅
［引入］ 我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？ 岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。 ［问］一提到硅，同学们又能想到什么呢？ 硅谷：美国新兴的高技术产业开发区，电子技术研究中心，计算机生产 的重要基地，位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端。 半导体：单晶硅是半导体器材的核心材料，硅半导体是集成电路的主要 材料，估计在21世纪，硅仍然会占半导体材料的95%以上。 沙子、石英、水晶：主要成分是硅的氧化物 光导纤维：从石英玻璃熔融体中，拉出直径为100微米的细丝。再把千 百根光导纤维组合并增强处理，就制成光缆，其优点：质轻，体积小， 输送距离长，保密性好，成本低。 ［导入］从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都在扮演着主要的角 色。今天，就让我们一同来研究一下硅的氧化物------二氧化硅及硅酸 和硅酸盐的性质。 无机非金属材料的主角------硅（1） ［讲］硅在地壳中含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26．3%。 元素周期表 ［讲］位于周期表中的第四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。 其中具有代表性的是其中的两位兄长。碳，形成了无数种构成人类和其 它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机 化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟------硅，地壳质量的约 90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤，“统治了地壳”，而当今 硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。 ［思考与交流］画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性 质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？ ［讲］Si原子最外层有四个电子，既不易失电子，也不易得电子，所以， 硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在 自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以 熔点很高的 氧化物及硅酸盐的形式存在。 ［思考］常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界 配以多媒体图片 从感性上让学生 接触要学习的内 容，激起学生学习 的兴趣。
第四章第一节硅 、无机非金属材料 教学案( 第一课时 )
第四章第一节硅、无机非金属材料教学案( 第一课时） 班级姓名 【教学目标】1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性质和存在，用途。 2、掌握硅和二氧化硅的化学性质。 3、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的 归纳能力、比较能力。 4、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。【重点】１、硅和二氧化硅的物理、化学性质 ２、硅和二氧化硅的特殊性质 【难点】硅和二氧化硅的性质、结构 【学习过程】一、半导体材料和单质硅 【联想】计算机的芯片，传导电话、电视的光缆，化学实验室里的玻璃仪器，你 能想像的出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？ 质疑：除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属 材料吗？自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？ 【想一想】碳和硅在结构上有何相同点和不同点？（填表） 原子结构示意图常见的化合价在自然界中的存在形式C Si 【阅读】阅读课本P(107-109)回答以下问题： １、传统无机非金属材料有哪些？，，等 ２、地壳中含量最多的元素是，排第二位的是，含量最多的金属是 3、半导体材料特指导电能力的一类材料。 最早使用的半导体材料是。 现在多使用硅做半导体材料为什么？ ４、单质硅有，两种，它们是硅元素的。 【小结】硅物理性质 5、硅常温下化学性质，除外，它不易与其 他物质如氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。在加热条件下，能与某些非金属单 质发生反应。
a.常温下 （注：非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅与氢氟酸反应放出氢气） b.加热或高温下 6、工业 制备及提纯硅反应方程式 （注：无论焦炭量是多还是少，二氧化硅和炭反应的产物都是一氧化碳） 7在自然界中硅只能以 形式存在，常见的化合物有 ， 8硅有哪些用途？ 二、二氧化硅和光导纤维 【知识回顾】 二氧化碳 与水反应 与NaOH 反应 与CaO 反应 与酸反应 氧化性 【阅读】 阅读课本P 109答以下问题：请通过模型观察二氧化硅的结构填空： 二氧化硅晶体中每1个Si 原子周围结合 个O 原子， 在中心, 在四 个顶点，同时每1个O 原子与 个Si 原子相结合，形成空间网状晶体。 １、二氧化硅具有什么样的物理性质？哪些常见的物质主要成分是二氧化硅？ ２、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于哪类物质，预测它能与哪些物质反应？ SiO 2能与水反应生成相应的酸吗？为什么？ Si+2F 2= Si+4HF= Si+2NaOH+H 2O= Si+O 2==== Si+2Cl 2===== △ △ 高温 SiO 2+2C == Si+2Cl 2 ==SiCl 4 高温 高温 SiCl 4+2H 2==Si+4HCl
二氧化硅和硅酸说课稿
二氧化硅和硅酸说课稿 各位同学、老师： 大家好！今天我说课的内容是《二氧化硅和硅酸》。下面我将分别从教学背景、教法学法、教学流程设计、教学反思四个方面进行说课。 一、教学背景 1.说教材：本节课主要讨论了硅及其化合物的性质，将其安排在离子反应、氧化还原反应等理论知识之后，是常见无机物及其性质等知识的继续，有利于发挥理论知识对元素化合物知识学习的指导作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、原素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。本节课在选材上着眼于硅及其化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，从而使学生认识到其在生活生产中的应用，增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神，可以说全面的体现了化学课程的科学教育功能。 2.教学目标：依据教学大纲要求及学生的实际情况，我确立教学目标如下 知识与技能： （1）了解硅元素在自然界中的含量、存在形式及分布范围。 （2）了解二氧化硅的结构及用途。 （3）掌握二氧化硅的化学性质。 （4）使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。 2、过程与方法： (1)通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。 (2)通过对二氧化硅和硅酸性质的研究，学习利用实验和事实研究物质性质的方法。 3、情感态度与价值观： （1）培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。 （2）通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
（3）通过学生课前对资料的搜集以及课堂上学生对硅及其化合物对人类巨大贡献的总结，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。 4、教材的重点和难点 重点：二氧化硅的性质、用途，硅酸的性质 难点：二氧化硅的结构、化学性质 二、说教法学法 教法：本次课程中所涉及的反应物都不是常见物质，而且反应现象不是非常明显，所以在本章节教学中没有安排实验，这会让学生学习起来较为乏味、枯燥。因此本节教学采用讲授法和启发对比教学。同时通过课堂练习和课后作业启发学生巩固回忆知识并应用在生活中。并且提供给学生与其生活和周围世界密切相关的化学知识，学习基础性的知识和技能，让学生把所学知识与生活实际联系起来。在教学中积极培养学生学习的兴趣与动机，明确学习目的。在课堂上应充分调动学生的学习积极性，激发学生的主动性。 学法：高中阶段的学生已有一定的求知欲和探索欲，但在知识的的掌握上，许多学生出现知识的遗忘，应该全面系统的讲解，在不易理解的地方，应把其简单化。应用身边的一些高科技产品来激发学生学习的积极性并让其主动参与到学习中。 利用碳和硅以及二氧化碳和二氧化硅的联系与区别来培养学生的合作学习和自学能力。 三、说教学过程： 1、结合生活，导入新课, 总结二氧化硅的物理知识。 提出问题，沙子，水晶，计算机芯片三者有什么联系呢？导入新课。从生活实际出发，引导学生关注生活。这样激发了学生的学习兴趣，使学生带着一种强烈的求知欲望来学习。 通过分析二氧化硅的结构，列举水晶项链、吊坠、石英坩埚等二氧化硅制品及某些二氧化硅制成品的用途，让学生经过交流合作总结出二氧化硅的物理性质：不溶于水，熔沸点高，密度大的固体。 让学生经过合作、讨论、分析得出二氧化硅的物理性质，这样既可以培养学生分析归纳能力和合作学习意识，又可以使学生加深对知识的印象。 2、对比碳、硅的原子结构示意图，说明碳、硅具有相似化学性质。
硅及其二氧化硅
硅及二氧化硅教学设计 硅及其二氧化硅在自然界及地壳中存在广泛，是人类生产生活中重要的物质组成材料，从传统的瓷器到现代的芯片，从珍贵的水晶到普通的玻璃水泥，都含有硅元素。人教版必修一的章节中，重点介绍了单质硅、二氧化硅及常见的硅酸盐等物质。根据新课程标准，特设计以下教学设计。 一、学情分析 学生在学习金属元素的基础上（钠、铝、铁），开始接触并学习非金属元素。对于硅这种元素，学生相对比较陌生。为了让学生从宏观到微观，再从微观到宏观全面系统的认识桂硅元素及其化合物，笔者采用实例教学法。 二、教学与评价目标 1.教学目标 【知识与技能】掌握硅晶体及二氧化硅的结构、用途及理化性质 【过程与方法】 通过学生对硅及二氧化硅结构的认识，能够对物质从宏观上进行辨识和微观上进行探析。 【情感态度与价值观】根据硅及其二氧化硅的性质，能从硅及其二氧化硅的组成和结构来解释一定的宏观现象及反应类型。 2. 评价目标 （1）通过对硅及其二氧化硅性质的描述，诊断并发展学生从微观和宏观两个方面对硅及其二氧化硅性质的认识。 （2）通过对硅及其二氧化硅结构用途的描述，诊断并发展学生认识硅及其二氧化硅对人类生活的重要性。 三、教学与评价思路 四、教学流程 Ⅰ宏观现象 准备手机芯片、电脑芯片、水晶、玻璃、沙子、光缆，让学生认识这些物质并探究组成。 Ⅱ微观本质 化学思维 总结上述物质的组成元素，引出硅单质及二氧化硅，并让学生阅读课本，思考硅及其二氧化硅的结构、性质及用途 Ⅲ问题解决 化学科学价值观 1.硅及二氧化硅的结构。 2.硅及二氧化硅的性质。 3.硅及二氧化硅的用途。
【学习任务1】通过沙子、芯片、玻璃、水晶、光缆等物质，总结构成这些物质的元素； 【评价任务1】诊断并发展学生化学知识的探究水平（定性水平）； 学习任务1教学流程图 【学习任务2】学习并探究二氧化硅的结构 【评价任务2】诊断并发展学生对二氧化硅结构的认识，诊断并发展学生对分子式与化学式概念的理解。 学习任务2教学流程图 【学习任务3】硅及其二氧化硅的理化性质 【评价任务3】诊断并发展学生对硅及其二氧化硅性质的掌握 真实情景素材 引发探究 宏观辨识与微观探析 提问：这些物质的组成元素有哪些？ 展示实物 提问：硅及其二氧化硅的用途？ 学生及教师总结：硅及其二氧化硅的分 布及用途 二氧化硅的结构模型 水的结构模型、二氧化碳的结构模型 总结上述物质结构模型的异同，并思考化学式与分子式的区别 总结化学式与分子式的区别，并熟练掌握二氧化硅的结构 发现问题 找出核心 解决问题 宏观辨识 微观探析
《无机非金属材料的主角──硅》 教学设计教学资料
《无机非金属材料的主角──硅》教学设 计
《无机非金属材料的主角──硅》教学设计 1．指导思想与理论依据 高中化学新课程着眼于学生发展、社会发展和学科发展的需要，强调密切联系社会生活实际，关注化学发展的前沿，注重化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系，高度重视实验与探究，倡导自主、探究、合作的学习方式。 因此，本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式，不再追求元素化合物知识系统（存在、组成、结构、性质、制法、用途）的完整，而是注重STS教育，从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。这样的学习顺序符合学生的认知规律，有利于学生的学习。 2．教学内容分析 （1）主要内容 本课时位于化学必修1的第四章第一节，主要内容是二氧化硅和硅酸。本节课的主线是： 本节课重点介绍了硅酸凝胶的制取方法、硅胶的用途以及二氧化硅的重要性质和用途。 （2）地位与作用 硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)”的纵向学习方法，有别于第三章的横向对比学习法，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料，同时，也为以后学习选修模块2 “化学与技术”中的第三单元“化学与材料的发展”奠定了知识基础。 本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切，知识面广，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用，全面地体现了化学学科的社会应用价值。通过本节的学习，有利于贯彻STS教育的观点，激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。 （3）教材处理 本节课从生活中常见的干燥剂入手，创设问题情景，激发学生的学习兴趣和求知欲，进而主动接受学习任务；通过探究实验，体验硅酸的制取，进一步了解硅胶和变色硅胶；通过对比碳和硅原子结构的相同点和不同点，认识二氧化硅的结构，采用比较的方法学习SiO2的化学性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值，深刻理解硅成为无机非金属材料的主角的原因，激发学生对材料科学的兴趣和求知欲望，全面体现化学课程的科学教育功能。
高考化学复习教学案：硅 二氧化硅 无机非金属材料
第二课时硅二氧化硅无机非金属材料 【考纲要求】 １．掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法，能从数学立体几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 ２．了解硅酸盐工业的含义和原理，掌握水泥和玻璃的工业制法，化学成分和化学反应原理。 ３．了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。 教与学方案 【自学反馈】 一、硅及其化合物 1.硅：（１）硅元素在自然界的存在形态； （２）晶体结构、键角、键能； （３）物理性质； （４）化学性质：常温下、 、 加热时； 工业制法； 高纯硅的制取。 ２．二氧化硅：（１）在自然界的存在形式； （２）晶体结构； （３）物理性质； （４）化学性质、 、 ；
（５）用途。３．硅酸：（１）组成；（２）特性；（３）制法。４．硅及其化合物的性质及转变关系如图 ５．硅酸盐： （１）Na２SiO３：俗称、用途。（２）硅酸盐工业： 水泥：原料；化学组成； 加入石膏的作用； 具有水硬性的原因。 玻璃：原料； 反应原理、 ； 化学成分； 特种玻璃的制备方法和用途 。 陶瓷：原料、种类。
（３）硅酸盐组成的表示方法 二、无机非金属材料 １． 分类：（１）传统： ； （２）新型： ； ２．特性：（１） 、（２） 、 （３） 、（４） ； ３．高温结构陶瓷：（１）优点 、 （２）种类：氧化铝陶瓷 、 氮化硅陶瓷 ； ４．光导纤维：（１）成分 、 （２）特点 、 （３）用途 。 .【例题解析】 [例１] 药爆炸的瞬间，可以产生４00000atm 的超高压和５000℃的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是 （ ） Ａ．形成高压条件 Ｂ．吸热降低温度 Ｃ．防止碳粉燃烧 Ｄ．溶解爆炸产生的气体 解题思路: 。 易错点： 。 [例２] 原硅酸44SiO H 的分子结构为，它在水溶液中不稳定，通常在分子间脱水缩聚成网状大分子，这样的缩聚硅酸用通式n O H SiO )(22 表示，若n 为１．５，则其缩聚物的化学式为726O Si H 。已知某缩聚硅酸中硅元素的质量分数为４0．6%，该缩聚硅酸的化学式为_________；其分子结构式为
高一硅导学案
4.1无机非金属材料的主角——硅 【学习目标】目标引领方向！ 1．认识硅及二氧化硅的主要性质； 2．对比学习硅与碳及其的氧化物的知识，培养自己对比、归纳总结的学习方法； 3．进一步认识硅及二氧化硅在生产、生活中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣； 4．认识硅酸及硅酸钠的主要性质；了解硅酸盐工业原理及应用。 5．体会“硅及其化合物对人类文明的贡献”。 【学习重点】硅及二氧化硅的主要性质 硅酸及硅酸钠的性质 【我的思维导图】
课堂任务1 『任务一』对比认识碳与硅单质 物质碳单质硅单质原子结构示意图 主要化合价 在自然界存在 物理性质 硅单质的化学性质： 条件反应化学方程式 常温与氟气（F2）反应 与氢氟酸反应与NaOH溶液反应 高温 与O2反应 与Cl2反应 『任务二』对比认识二氧化碳和二氧化硅 1、SiO2的晶体结构：SiO2晶体中Si、O原子按个数比构成立体网状结构，每1个Si原子周围结合个O原子，同时每1个O原子周围结合个Si原子相结合，形成[SiO4]四面体。 【问题】二氧化硅的分子式是“SiO2”对吗？为什么？ 2、二氧化硅和硅酸 物质二氧化碳(CO2) 二氧化硅(SiO2) 存在 物理性质 物质类型 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应CO2+Na2O=Na2CO3SiO 2 +CaO高温CaCO3
与酸反应 用途 【练习】1、课本P80第1题，硅及二氧化硅的应用。 2、课本P81第9题，“从硅的氧化物制取单质”。 【思考】①实验室可以用玻璃瓶盛装氢氟酸吗？为什么？ ②某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确? 课堂任务2 『任务一』认识硅酸 1、硅酸的制取 实验现象化学方程式在滴入酚酞的硅酸 钠溶液中逐滴滴入 稀盐酸 往一定量的饱和硅 酸钠溶液中通入足 量的CO2 规律强酸制弱酸 2、硅酸的性质 酸碳酸（H2CO3）硅酸（H2SiO3） 溶解性 酸性强弱 【应用】写出以SiO2为原料制备硅酸的化学方程式。 『任务二』硅酸盐 1、硅酸钠：化学式，可溶于，其水溶液俗称，又称泡花碱，可用于制备和等的原料。
二氧化硅和硅
二氧化硅和硅 主备：王胜菊 学习目标： 了解二氧化硅和硅的主要性质 认识二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用 1．二氧化硅的性质 （1）物理性质： （2）化学性质： ①具有弱氧化性： ②具有酸性氧化物的通性：SiO2是一种，是H2SiO3的酸酐。 CaO＋SiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣） SiO2＋2NaOH Na2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）③与某些盐的反应： Na2CO3＋SiO2 CaCO3＋SiO2 ④特性：SiO2＋4HF SiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）。 （3）SiO2和CO2的性质比较 （4）二氧化硅的用途 ①SiO2是制造光导纤维的主要原料。 ②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 ③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。 ④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 4、硅的工业制法及性质 （1）工业制法：工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。 操作流程：二氧化硅→粗硅→四氯化硅→精硅 （2）物理性质：
（3）化学性质：很稳定 ①常温下不与等反应。 ②加热或高温时有强还原性： ③常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应： 。 达标检测： 一．选择题（每小题有一个正确答案） 1．下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（） A.①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D.②③⑥ 2．能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是（） A．HF溶液B．KOH溶液 C．盐酸D．水玻璃 3．熔化烧碱应选用的坩埚是（） A．铁坩埚B．玻璃坩埚 C．石英坩埚D．陶瓷坩埚 4．下列物质属于纯净物的是（） A. 玻璃 B.水玻璃 C. 二氧化硅 D. 大理石
化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案
化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案
第4章非金属元素及其化合物 第一节硅和二氧化硅(第一课时) 张玉芳 知识与技能： 1．了解硅在自然界的存在、含量； 2．了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途； 3.掌握二氧化硅的性质； 4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力； 5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。 过程与方法： 1．自主学习； 2．活动探究：通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导，变 教为诱、变教为导的思路教学法。 情感、态度与价值观：
1．使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法； 顺序： 2．通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后，使学生认识化学学科的魅力，激发 学生的学习知识的内需和兴趣。 教学重点：硅、二氧化硅的化学性质 教学难点：二氧化硅的结构 教学过程： [引入新课](实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆 [讲解]这些物质的主角是硅元素，它们都是硅元素的单质和化合物。 [板书]第1节硅和二氧化硅 硅 1.物理性质
[推进新课]请学生阅读教材，描述硅的物理性质。 [学生]灰黑色、有金属光泽，熔点和沸点都很高，硬度很大的固体。 [讲解]很好，那我们现在来看看硅元素在元素周期表中的位置。 [学生] 在元素周期表中寻找硅元素的位置。[讲解]我们发现硅元素的左面是金属元素，右面是非金属元素。金属都有很好的导电性，而非金属一般都是绝缘体，单质硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料。[板书]2.化学性质 [引导]让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置，然后请学生板演它们的原子结构示意图，比较它们结构的异同。 [学生]最外层电子数相同，半径不同。 [讲解]两者最外层都是4个电子，在反应时不易得失电子，故常温下C、Si的化学
(新课标版)2019_2020学年高中化学第四章非金属及其化合物第一节第1课时二氧化硅和硅酸学案新人教版
第1课时二氧化硅和硅酸 [核心素养发展目标] 1.理解二氧化硅的结构、性质和用途，体会性质决定用途的核心理念。 2.通过实验探究硅酸的制备与性质，进一步理解强酸制弱酸的规律。 3.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途，能列举事实说明化学对人类文明的伟大贡献。 一、二氧化硅 1．硅元素的存在及结构 (1)存在 (2)原子结构：硅的原子结构示意图为，最外层有4个电子，反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子。 2．二氧化硅(SiO2) (1)存在 SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。(2)结构 SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体。 (3)性质 ①物理性质：熔点高，硬度大；溶解性：不溶于水。 ②化学性质
(4)用途 ①沙子是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO 2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 ④实验室中使用石英坩埚。 (1)SiO 2和CO 2的物理性质差别很大的原因：SiO 2是立体网状结构的晶体，不存在SiO 2分子，而CO 2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO 2。 (2)SiO 2和CO 2都属于酸性氧化物，但SiO 2与水、一般的酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。 (3)高温下，SiO 2能与部分盐反应，如 ①SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑。 ②SiO 2＋CaCO 3=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑。 例1 关于二氧化硅，下列叙述正确的是________(填序号)。 ①化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚 ②是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸 ③物理性质与CO 2相似 ④SiO 2晶体是由SiO 2分子直接组成的 ⑤水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO 2 ⑥光导纤维在强碱性条件下易发生“断路” 答案 ⑤⑥ 解析 ①SiO 2晶体是由原子构成的空间网状结构，化学性质稳定，SiO 2与NaOH 发生反应，熔融NaOH 固体不能用石英坩埚，①不正确；②SiO 2属于酸性氧化物，与H 2O 不反应，但能与HF 反应，②不正确；③SiO 2与CO 2结构不同，物理性质差别很大，③不正确；④SiO 2晶体是由Si 、O 原子构成的，不含SiO 2分子，④不正确；⑤正确；⑥光导纤维主要成分为SiO 2，SiO 2与碱反应，因此易发生“断路”，⑥正确。 【考点】二氧化硅 【题点】二氧化硅的组成与结构
鲁科版化学必修一4.1 硅 无机金属材料(第一课时)二氧化硅和硅酸 实用表格教案设计
二氧化硅和硅酸 课题：第四章第一节第一课时二氧化硅和硅酸课时1课时 前端分析教材 分析 该课时是第四章“材料家族中的元素”第一节“无机非金属材料—硅”的第 一部分内容。安排在第三章的后面是对无机物系统进一步的全面学习。该课 时介绍了二氧化硅的结构性质及其在生活工业中的应用广泛；硅酸的制备方 法、性质和应用。为下一课时硅酸盐的学习做知识基础。该课时内容在知识 的安排上尽量将知识和用途相结合，使同学认识到常见无机物在生活和生产 中的运用。树立化学无处不在的思想。 学情 分析 学生在初中学习了地壳中元素含量的相关内容，对硅物质不陌生。并在初中 学习了碳及其氧化物的相关性质，有利于进行类比学习。在第二章“化学物 质及其变化”的学习中了酸性氧化物的性质和离子反应的原理特点。 教学目标 知识 与 技能 1、了解二氧化硅的结构、物理性质及其存在和用途。 2、了解硅酸的制法，性质和用途。 3、掌握二氧化硅的化学性质。 4、树立物与物之间既有相似性，又有其特性的观念。 过程 与 方法 1、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳 能力、比较能力。 2、在学生体验科学探究过程中，培养分析问题解决问题的能力，挺高科学 素养。 情感 态度 价值观 1、培养学生树立结构决定性质，性质决定用途的思想。 2、通过了解二氧化硅材料历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重 要地位，在生活中的普遍性。体会化学的创造性和实用性，激发学习化学的 兴趣。 重点 1、二氧化硅的化学性质及其结构特点。 2、硅酸的性质。 难点 1、.二氧化硅的结构，及其特性。 第四章第一节无机非金属材料---硅 一、二氧化硅和硅 1、二氧化硅(SiO2 )
硅及其化合物教案
无机非金属材料的主角──硅教学设计（1） 教学目标： 【知识与技能】 1．了解硅元素在自然界中的存在形式； 2．知道二氧化硅的性质； 3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质； 4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1．帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。 3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题： [问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分） [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 ［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。 ［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？ ［学生阅读］Ｐ74中间自然段。 ［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 ［板书］一、二氧化硅和硅酸 ［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。
人教版高中化学必修一第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学设计
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学设计教学目标 知识与技能 1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途 2、了解二氧化硅的物理性质,掌握二氧化硅的化学性质 3、认识物之间既有相似性,又有各自的特性 过程与方法 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。 情感态度与价值观 通过对材料的介绍,使学生感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献。 学情分析 通过金属性质的系统学习,学生已经具备分析非金属元素性质的能力,而且从内容安排来看,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身边相关的性质,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。 重点难点 重点:二氧化硅和硅酸的质。 难点:二氧化硅的特性。 教学过程 教学活动 【导入】 展示水晶、玛瑙等饰品,分析成分?共有的元素——硅。引出新课。 【讲授】SiO2的性质 [讲]硅在地壳中含量丰富,仅次于氧,排在第二位,约占26.3%。 [阅读教材]找出硅在自然界中的存在形态? [学生回答]硅是一种亲氧元素,自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,主要存在于地壳的各种矿物和岩石里,没有游离态的硅。 [过]下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。 [阅读教材]完成大屏幕的填空 [板书]一、二氧化硅 1、存在 [学生总结]SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶形和无定形两大类,通称硅石。
[大屏幕展示]水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆等图片,结合图片学生总结SiO2 用途。[大屏幕展示] ①、制光导纤维 ②、石英玻璃制化学仪器 ③、石英表、石英钟 ④、水晶制光学仪器和工艺品 ⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品 [过渡]SiO2 的用途非常广泛,大家对它的结构感兴趣吗? [阅读教材]完成大屏幕的填空 [学生总结][SiO2]四面体:每1个Si原子周围结合4个O原子,Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2: 1,通常用SiO2 来表示二氧化硅的组成. [板书](3) 结构:空间网状结构 [讨论]结构决定性质,结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2 的知识,思考一下,Si O2的物理性质有哪些? [板书](4) 物理性质:熔点高,硬度大的固体、不溶于水 [讲]SiO2 的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性,还决定了其化学性质的稳定性。[过渡]SiO2 与CO2相似,具有酸性氧化物的通性。 [板书](5) 化学性质: 1 酸性氧化物: 与强碱反应 :SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应:SiO2+CaO CaSiO3 [讲]SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外,还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸反应,而SiO2却能与HF反应,这也是工业上雕刻玻璃的反应原理 [板书]2 与HF的反应:SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O [讲]除此之外,SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时,还有一些特殊反应 [小结] 3 弱氧化性:SiO2+2C Si +2CO↑ (工业上制粗硅) 4 与某些盐反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2 ↑ (工业上制玻璃的主要反应) 【练习】思考与交流 [思考与交流]1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸? HF能腐蚀玻璃,因此,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞? NaOH溶液能与玻璃中的SiO2 反应生成Na2SiO3 ,使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装N aOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。
高中化学第四章非金属及其化合物单质硅和二氧化硅学案新人教必修
第一节无机非金属材料的主角---硅 第一课时单质硅和二氧化硅 学习目标 1、了解硅的原子结构，认识硅在自然界中的含量、存在、用途； 2、知道硅的物理性质和化学性质，了解单质硅在生活中应用； 3、了解二氧化硅在自然界的存在形式，并了解自然界含二氧化硅物质的用途； 4、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质并记住SiO 2与HF、CaO、Na OH溶液反应的方程式。 新知预习 知识点一：硅元素的存在和结构 1．硅约占地壳质量的仅次于。 2．硅是一种_____氧元素，主要以_______很高的和构成了地壳中大部分的、和。 3．分别写出C和Si的原子结构示意图；比较二者在原子结构上的相似点，因此硅和碳一样既失去电子，又得到电子。判断硅最常见的化合价是，明确硅是一种介于金属和非金属之间的元素，但以非金属性为主。 知识点二：单质硅结构、用途及主要性质 1.硅单质有和两种。晶体硅的结构与类似。晶体硅的物理性质： ________________________________，常温下化学性质。 2.硅在元素周期表中处于与的位置，其导电性介于和__________ 之间，是良好的材料。 3.20世纪中叶开始，硅成了的关键材料，半导体晶体管及芯片的出现，促成了 的革命。 4.利用高纯硅的半导体性能，可以制成，将光能转换为。光电池可 作、、、、等的动力。 5.单质硅的化学性质 由于硅结构的特殊性，在常温下，其化学性质不活泼。硅单质主要化学性质表现在：与O2、F2、
Cl2、NaOH溶液反应。书写下列方程式。 ①研细的硅在氧气中燃烧： ②硅与氟气反应： ③硅与氯气加热时反应： (此反应常用于硅的提纯) ④硅与HF溶液反应： ⑤硅与烧碱溶液反应： 知识点三：二氧化硅的存在、结构、物理性质和用途 1、二氧化硅的存在 阅读教材，将与二氧化硅有关的下列名词以关系图呈现：结晶形、无定形、硅石、石英、水晶、玛瑙。 2、SiO2晶体的结构特点 1个Si原子与周围的_____个O原子相结合，每1个O原子与_____个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按 ____ 的比例所组成的立体网状的晶体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。 3. SiO2的物理性质 SiO2的熔点，硬度，溶于水。 4.SiO2的用途（至少找出4条） 【归纳总结】二氧化硅是硅的最重要化合物，存在形态有与无定形两种。晶体二氧化硅的基本结构具有结构。晶体二氧化硅是坚硬难熔的固体，在自然界中存在非常广泛，占地壳12%，广泛用于建筑材料、现代光学材料、光导纤维，饰物及工艺品。 知识点四：二氧化硅化学性质
化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案
第4章非金属元素及其化合物 第一节硅和二氧化硅(第一课时) 张玉芳 知识与技能： 1．了解硅在自然界的存在、含量； 2．了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途； 3.掌握二氧化硅的性质； 4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力； / 5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。 过程与方法： 1．自主学习； 2．活动探究：通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导，变教为诱、变教为导的思路教学法。 情感、态度与价值观： 1．使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法； 顺序： % 2．通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后，使学生认识化学学科的魅力，激发学生的学习知识的内需和兴趣。 教学重点：硅、二氧化硅的化学性质 教学难点：二氧化硅的结构 教学过程：
[引入新课](实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆 … [讲解]这些物质的主角是硅元素，它们都是硅元素的单质和化合物。 [板书]第1节硅和二氧化硅 硅 1.物理性质 [推进新课]请学生阅读教材，描述硅的物理性质。 [学生]灰黑色、有金属光泽，熔点和沸点都很高，硬度很大的固体。 [讲解]很好，那我们现在来看看硅元素在元素周期表中的位置。 [学生] 在元素周期表中寻找硅元素的位置。 【 [讲解]我们发现硅元素的左面是金属元素，右面是非金属元素。金属都有很好的导电性，而非金属一般都是绝缘体，单质硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料。 [板书]2.化学性质 [引导]让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置，然后请学生板演它们的原子结构示意图，比较它们结构的异同。 [学生]最外层电子数相同，半径不同。 [讲解]两者最外层都是4个电子，在反应时不易得失电子，故常温下C、Si的化学性质都比较稳定。 [学生]C+O2点燃 CO2 [讲授]Si + O2 点燃 SiO2 ( [板书]3.自然界中的存在