二氧化硅讲课稿 详
化学化工学院
教
案
课题《无机非金属材料的主角-硅》专业化学
指导教师朱宇萍
班级2011级1班
姓名吴彩文
学号20110441058
2014 年6月6 日
为什么我们通常用化学式SiO
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。
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。
无机非金属材料的主角——硅【说课稿】
无机非金属材料的主角—硅（说课稿） 叶承名 一、说教材 1、教材分析 （1）地位和功能 本节来自人教版必修《化学1》第四章第一节，本节教材是在介绍了“金属及其化合物”的基础上，进一步的认识硅和二氧化硅、硅酸盐的晶体结构、性质和用途，联系之前所学金属及无机盐的知识来学习硅及硅酸盐的新知识，以及二氧化碳的知识来学习二氧化硅的新知识。这节内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。 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，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系。 为什么要选取硅作为非金属的开篇呢?从硅及其化合物在国民经济中的地位来看，从学科发展的角度来看，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，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；无机非金属材料中硅元素唱主角，而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料。所以，首先介绍硅及其化合物，突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。 （2）内容特点 与以往教科书明显不同的是，这节课不过分强调知识的逻辑顺序，在注意知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活的联系，并将科学精神和人文精神融合其中。 2、教学目标 （1）知识与技能
①使学生了解硅的两种化合物——二氧化硅和硅酸盐的主要性质。 ②使学生熟悉有关二氧化硅的主要的化学反应方程式的书写。 ③让学生自己归纳二氧化硅和硅酸的物理和化学性质，不断加强其归纳总结的能力。 （2）过程和方法 ①通过图片展示的方法使学生了解二氧化硅和硅酸在自然界中的存在及其外观和用途等。 ②运用对比学习的方法，即通过将硅的化合物与学生熟悉的碳的化合物进行对比，使学生更好得掌握其主要性质。 ③通过一个演示实验，加深学生对硅酸性质的学习。 （3）情感、态度、价值观 使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学生学习化学的兴趣。 3、教学重点：二氧化硅的性质。 4、教学难点：二氧化硅的性质。 二、说学情 从认知规律来看，硅元素的主要化合价只有+4价，硅单质比较稳定，硅的化合物知识也比较简单。因此，学生的学习负担比较轻，有利于学习积极性的保护和培养。硅及其化合物知识的介绍，既体现了元素存在的广泛性又体现了应用的前瞻性，既有亲近感又可以使学生开阔眼界，同时也能使学生增强对学习化学的重要性的认识。要提高教学质量，必须重视兴趣在学习中的作用，培养和调动学生的积极性，激发学生对化学课的兴趣，使学生能主动地学习。这就需要我们深切地领会教材意图，通过各种教学手段，来达到这个目的。在教学
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。
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
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。
无机非金属材料的主角-硅(说课稿)
《无机非金属材料的主角-硅》 第一课时说课稿 华附南海实验高中张兴前 一、教材分析 《无机非金属材料的主角-硅》是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容。本节教材是非金属及其化合物的开篇，又是常见无机物及其性质等知识的继续。硅及其化合物在非金属材料和信息技术等领域，在建筑、通讯、光电技术及航空航天等方面应用广泛，前景广阔。该内容可安排两课时的单元整体教学设计，通过学习，可以建立基于物质类别、元素价态和原子结构预测和检验物质性质的认知模型，发展物质性质和物质用途关联、化学物质及其变化的社会价值的认知水平，提高解决实际问题的水平。本节还将硅与碳在原子结构、氧化物的存在与性质、单质的存在形式与结构等方面进行了适当的比较，为元素周期律的学习做了铺垫。 1、教学目标 （1）通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅的对比学习，初步形成基于物质类别对物质的性质进行预测与检验的认知模型。 （2）通过探究二氧化硅、硅酸的结构、性质和用途，建立物质性质与物质用途的关联。 （3）通过认识二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用和对生态环境的影响，培养学生热爱科学的情感。 2、评价目标 （1）通过查阅生活中与科技中的硅及其化合物的存在、应用等资料，交流学习，诊断学生认识物质的水平。 （2）通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅的对比学习，引导学生学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，培养学生对知识的迁移和类比能力，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平。 （3）通过对硅酸的制备实验设计方案的交流与点评，发展学生物质性质的实验探究设计的水平。 （4）通过对工业制造硅、实验实酸碱的存放的真实情景的解决，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平及其对化学价值的认识水平。
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
二氧化硅知识点分类
二氧化硅知识点分类 生活中的物质引入二氧化硅 纯净的二氧化硅晶体无色透明，称为水晶。具有彩色环带状或层状的石英晶体，称为玛瑙。 沙子中也存在小粒的石英晶体，是基本的建筑材料。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，也是芯片的组成成分；石英、玛瑙可用来制作饰物和工艺品。
二氧化硅的存在形式 二氧化硅的结构 SiO2晶体的基本结构是以硅原子为中心，氧原子在4个顶角上的正四面体结构，而这些正四面体又是通过顶角的氧原子相连接。实际上，SiO2晶体是由Si和O的比例所组成的立体网状结构的晶体。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上。二氧化硅是 结晶形：SiO2 无定形：硅藻土 天然二氧化硅 （硅石） 石英 水晶 玛瑙
硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体，二氧化硅晶内Si原子均以sp3杂化，分别与4个O原子成键，构成Si-O四面体并占据四面体中心位置，配位数为4；O位于四面体的角顶。二氧化硅晶体中，由于Si的sp3杂化致使4个Si-O键键能相同，Si-O四面体没有极化和畸变，结构稳定。Si-O四面体通过共用角顶的O连接，在空间形成三维网状结构。 二氧化硅的物理性质 二氧化硅的化学性质 ①SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应生成H2SiO3 ②SiO2不能与盐酸、硝酸、硫酸等其他酸反应，氢氟酸是唯一与SiO2反应的酸。
③氢氟酸能腐蚀玻璃这一特殊性质可应用于雕刻玻璃。 ④不能用玻璃瓶盛放氢氟酸，而要用塑料瓶。 ⑤制取氢氟酸也不能用玻璃器皿而要用铅皿。 思考：1.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? 因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。 SiO2 ＋ 2OH－= SiO32－＋H2O 2. SiO2是不是两性氧化物? 课外拓展 二氧化硅的用途 ①信息高速公路的骨架石英光导纤维。
二氧化硅和硅酸习题
二氧化硅和硅酸 一、选择题 1．二氧化硅是酸酐(即酸性氧化物)的原因是( ) A ．它溶于水得相应的酸 B ．它对应的水化物是可溶性强酸 C ．它与强碱溶液反应只生成盐和水 D ．它是非金属氧化物 2．现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是( ) A ．纯水 B ．盐酸 C ．硝酸银溶液 D ．碳酸钠溶液 3．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( ) A ．CO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸 B ．在高温条件下，SiO 2和Na 2CO 3能发生反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ C ．SiO 2熔点比CO 2高 D ．CO 2通入Na 2SiO 3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H 2SiO 3逐渐聚合而形成硅酸溶胶 4．[双选题]下列离子方程式书写不． 正确的是( ) A ．往NaOH 溶液中通入少量CO 2： CO 2＋OH －===HCO －3 B ．H 2SiO 3与NaOH 溶液混合： 2OH －＋H 2SiO 3===2H 2O ＋SiO 2－3 C ．石英砂与烧碱反应制水玻璃： SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O D ．往水玻璃中通入二氧化碳： Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===H 2SiO 3↓＋2Na ＋＋CO 2－3 5．下列关于SiO 2和CO 2的说法中正确的是( ) A ．CO 2、SiO 2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B ．CO 2和SiO 2与水反应分别生成相应的酸 C ．CO 2是酸性氧化物，SiO 2是两性氧化物 D ．CO 2和SiO 2都是由相应的分子组成的 6．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( ) A ．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出 B ．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解 C ．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成 D ．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解
《二氧化硅和硅酸》教学设计 (2)
《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 难点：二氧化硅的化学性质 二、教学设计方案 1、教学方法 突出学生的主体地位，以探究发现为主线，以对比归纳为辅线，最终实现教学目标。 教学设计重点：在第三章的金属元素及其化合物的学习中，学生已掌握了金属元素的学习方法，例如实验观察法等。而本节内容是非金属及其化合物学习的第一步，起着关键性的作用。所以，在本节内容中，主要以建立学生学习非金属及其化合物的方法，本节主要是采取：学生通过对比二氧化硅、二氧化碳的物理性质、分子空间结构等不同，自主归纳总结出二氧化硅的物理、化学性质；通过故事启发学生探究玻璃的制备反应，以此导入二氧化硅和硅酸钠等物质；以图片、视频、实验等辅助材料，使学生自主探究二氧化硅的化学性质。 2、教学策略
硅和二氧化硅
学科：化学 教学内容：硅和二氧化硅 【课前复习】 温故 1．自然界中，C的同素异形体天然存在的有_________、_________，人工制取的有_________、_________等；Si的同素异形体都是人工制取的，有_________、_________两种。 2．金刚石和硅晶体比较。 （1）硬度：金刚石_____硅晶体；（填“大于”或“小于”；下同） （2）熔点：金刚石_____硅晶体； （3）导电性：金刚石_____硅晶体。 知新 3．C、Si同主族，化学性质相似，但也有差别，其中能与NaOH（aq）反应的是_____（写元素符号），化学方程式为______________；能与HF（aq）反应的是_____（写元素符号），反应方程式是____________________。 4．硅的用途十分广泛，作为良好的半导体，硅可用来制造_____、_____、_____等半导体器件，还可制成_____电池。 硅的合金用途也很广，含硅4%（质量分数）的钢可用来制造_____；含硅15%（质量分数）的钢可用来制造_____。 5．CO 2、SiO 2 性质相似，都是酸性氧化物，分别写出它们与足量NaOH（aq）反应的化学 方程式：__________________、__________________；二者差别也很明显，其中能与H 2 O反应的是___________________（写出化学式），反应方程式为____________________。 6．SiO 2与水反应吗？为什么说SiO 2 是酸性氧化物？ 7．SiO 2 与硅石、砂石、石英、水晶、玛瑙间有何关系？ 【学习目标】 1．初步了解硅在自然界中的存在形态。了解硅元素的常见同素异形体。 2．了解硅的物理性质和主要用途。 3．掌握硅的化学性质和制取方法。这是本节学习的重点内容，也是本章重点之一。 4．了解二氧化硅的存在，知道石英、水晶、硅石与SiO 2 的关系。 5．掌握二氧化硅的化学性质，这是本节、也是本章的学习重点。 6．了解硅酸、原硅酸的性质和制取方法。 7．了解常见硅酸盐的主要用途。 8．理解硅酸盐的氧化物表示方法，知道其化学式中氧化物前计量数的含义。 【基础知识精讲】 一、硅的存在 （1）分布广：地壳中到处都是。
人教版高中化学第一册必修硅和二氧化硅教案
硅和二氧化硅 教学目的要求： 1、知识目标 熟练掌握碳族元素相似性、递变性、特殊性的具体内容及原因。熟练掌握硅、二氧化硅的化学性质。 2、能力目标 熟悉元素周期律知识的应用，掌握元素及化合物一类知识的学习方法。 通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。 3、德育目标 引用中国科学界重要贡献，激发学生爱国主义情感 能灵活运用对立统一的辩证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容。激发学生兴趣，培养勇于探索知识的学习品质。 通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要 教学重点：硅和二氧化硅的化学性质 教学难点：硅和二氧化硅的化学性质 教学用具：多媒体辅助教学 教学过程： [情景设置]投影：CCTV报道，《共和国的嘉奖》2020年3月28日，庄严肃穆的人们大会堂。邓中翰心潮起伏，久久难以平静。在这里，他将代表中星微“星光中国芯”研发团队。接受共和国最高规格的奖励——国家科技进步奖。…… 他们把技术变成了生成力和滚都能听到“中国芯”咚咚跳动的声音。（激发学生爱国主义情感）滚的财富，从此，中国人可以用上“中国芯”，并且让世界上其他国家也用上“中国芯”。让全世界 [提问]：你读了这篇令人振奋的报道，你是否想知道“中国芯”的核心材料是什么？[学生]：硅。 [师]：含硅物质除了包括应用到“中国芯”等电子材料外，它还应用到我们生活的方方面面。及其化合物与我们的生活如此密切，让我们一起来学习硅及其化合物的知识 [板书]：第二节硅和二氧化硅 [提问]元素化合物知识学习的一般规律是什么？ [学生]结构性质用途、制法 [过渡]下面我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质。 [板书]1。硅（Si） [师]请大家阅读课本，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。[学生阅读、思考]投影展示问题
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 北京潞河中学孟祥雯 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。 本节课也为不同层次的学生设计了不同的教学目标，基础较弱的学生把重点放在课前的预习和课堂上的性质对比教学中，而学有余力的优秀学生可以在课后对课堂上没有深入研究的一些问题进行挖掘和拓展，如将硅及其化合物的结构理论知识、在材料领域中的应用等作为拓展性内容，通过查阅资料、讨论等方法进行更深入的学习。 3．学生情况分析 （1）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： （2）学生学习本单元可能会遇到的障碍点