第四章 第一节 时无机非金属材料的主角(两课时)学案设计无答案
高一化学《第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅》教学设计
第四章非金属元素及其化合物第一节无机非金属材料的主角-硅教学目标:1.了解硅元素在自然界中的存在和含量及硅元素的位置与结构,2.从硅的亲氧性知道硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸。
3.了解二氧化硅的结构,并能掌握其存在和性质.4.掌握硅酸制取原理、性质和硅胶的用途教学重点:二氧化硅和硅酸的性质及硅酸的制取原理教学难点:硅酸盐的丰富性和多样性、硅酸盐的丰富性和多样性教学过程:Si 最外层电子数是4,碳也是。
思考2:碳、硅原子主要显几价?正四价(+4价①碳、硅都是亲氧元素。
硅的亲氧性强于碳的亲氧性。
②因此硅元素在自然界都是与氧的化合物的形态存在。
思考1:硅原子最外层电子数是多少?我们很熟悉的哪种元素最外层电子数与它相同?思考3:比较碳、硅亲合氧的能力。
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。
硅为亲氧元素,在地球上硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在;而碳主要形成石灰岩和碳酸盐矿物,碳的氧化物二氧化碳通过光合作用进入以碳为骨架的有机世界。
1、二氧化硅(SiO 2地球上天然二氧化硅成为硅石,约占地壳质量的20%,存在形态有结晶性和无定性两种。
[投影]二氧化硅晶体模型: 其性质主要与结构有关:正四面体空间网状结构SiO 2的结构正四面体空间网状结构硅氧原子比例:1 : 2没有SiO 2 分子存在,只存在硅氧原子[讲解]将晶体硅结构中的每一个“硅-硅”共价键打开,并在其间夹入一个氧原子,就形成了二氧化硅的晶体。
这样,每个硅原子和四个氧原子以共价键结合,形成以该硅原子为中心的正四面体型结构,这种正四面体型结构向空间伸展,就形成了具有空间网状结构的原子晶体。
由于每个氧原子同时和两个硅原子成键,所以二氧化硅晶体中,硅氧原子数之比为1:2,SiO2只表示一种比例关系,并不表示晶体中存在SiO2的小分子。
[展示]水晶与玛瑙示意图:[讲述]水晶—石英中无色透明的晶体;具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。
人教版高中化学必修一学案-4.1无机非金属材料的主角——硅(无答案)
必修1第四章第一节《无机非金属材料的主角—硅》导学案1、学习目标：（1）了解硅在自然界中的含量、存在、用途；了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅，硅酸的化学性质；（2）通过自主学习，培养学生自学能力，自主查阅资料的能力。
通过二氧化硅与二氧化碳、碳酸与硅酸的比较，培养学生的归纳能力、比较能力；（3）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；（4）通过对硅的氧化物、硅酸性质和用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
2、学习重点二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质从微视频引出二氧化硅的存在形式和用途。
【初中知识回顾】1、制造电脑、手机的芯片的原料主要成分；沙子、砂石的主要成分，玻璃的成分也含有和。
形成有机生命体最主要的元素是；地壳中含量最高的元素是，其次是。
2、碳和硅的比较碳和硅原子最外层均有个电子，碳元素和硅元素的化学性质相似：在化学反应中原子既不易得到又不易失去电子，主要形成化合价为的化合物。
3、CO2是一种氧化物，写出它和水，CaO,足量NaOH溶液反应的化学方程式为：______________________________________________________________________________________________________________________________4、写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式__________________________________；说明该化学反应发生的原理是 _______ 。
【教材知识阅读】一、二氧化硅1、存在：SiO2在自然界中的存在形态有____和____两类，水晶、玛瑙的主要成分是__________.2、结构：SiO2晶体是空间网状结构，每个Si周围结合个O，每个O周围有个 Si，Si∶O＝。
3、物理性质：熔点____;硬度_____;溶解性______________________。
高中化学 人教版必修1 第4章第1节 无机非金属材料的主角——硅 教学设计、教案
第一节无机非金属材料的主角——硅课时1二氧化硅和硅酸目标与素养：1.了解硅的结构、存在形式及其制备。
(宏观辨识与微观探析)2.了解二氧化硅、硅酸的主要性质及应用。
(宏观辨识与变化观念)3.了解硅酸的制备和用途。
(科学探究与社会责任)一、二氧化硅1．硅元素的存在及原子结构2．SiO2的组成、结构、性质与用途(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。
每个硅原子周围结合4个O，每个O周围结合2个Si。
(3)物理性质熔点高；硬度大；溶解性：不溶于水。
(4)化学性质①具有酸性氧化物的通性a ．可与NaOH 溶液反应，其反应方程式为SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 。
b ．可与氧化钙反应，其反应方程式为SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3。
②特性除氢氟酸外，SiO 2一般不与其他酸反应，SiO 2与HF 溶液反应，反应的化学方程式为SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
(5)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。
二、硅酸 1．物理性质颜色：白色；状态：胶状；溶解性：难溶于水。
2．化学性质3．制备 实验操作实验现象滴加酚酞后溶液呈红色，逐滴加入稀盐酸，有透明的凝胶产生，溶液红色逐渐变浅，最后消失结论Na2SiO3溶液呈碱性；滴加稀盐酸后反应的化学方程式：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)硅在自然界中既有游离态又有化合态。
()(2)SiO2是一种三原子分子，属于酸性氧化物。
()(3)SiO2与H2O反应可生成硅酸。
()(4)硅酸难溶于水，可溶于NaOH溶液。
高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教案
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。
教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。
地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。
我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。
硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。
硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。
【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。
碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。
我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。
展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。
1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。
那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质〔金刚石〕存在，而硅却没有，说明了什么？请同学们阅读教材第74页。
人教版高中化学必修1第4章第1节无机非金属材料的主角—硅教案
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【教学目标】一、知识与技能1.了解硅的存在形态、结构特点、物理性质及重要用途。
2.了解二氧化硅的结构特点，掌握二氧化硅晶体的物理性质、化学性质及重要用途。
3.了解并学会制备硅酸。
二、过程与方法1.在碳和硅、二氧化碳和二氧化硅的性质比较活动中，体会分类、对比等学习方法。
2.在二氧化硅物理性质的学习中深化结构决定性质的学科思维。
3.在硅、二氧化硅的用途学习中，深入体会由用途分析性质的学科思想。
4.在硅酸的制备中，掌握强酸制备弱酸的原理及实验探究的方法。
三、情感态度与价值观：通过了解硅材料用途，体会硅在无机非金属材料中的主角地位，感悟科学技术的社会价值。
【教学重点】SiO的性质、硅酸的制备、硅材料的重要用途2和NaOH的反应，硅酸的制备【教学难点】SiO2【教学流程】情景引入：【展示图片：沙子和芯片】这是普通的沙子，这是计算机芯片，它们之间有什么联系呢？请欣赏英特尔公司制作的视频：从沙子到芯片。
设问：沙子主要成分是SiO，芯片主要成分是晶体Si；硅和二氧化硅可以说连接了整个世界，2为什么这么说呢？它们具有什么样的性质和用途呢？我们一起来学习。
活动一：自主学习课前预习，阅读课本。
1.P79 了解晶体硅的结构和物理性质? P74 认识地壳中硅的存在形态和含量？2.P75 认识二氧化硅在自然界中的存在形态、基本结构单元和构成微粒？小结：一、单质硅和半导体材料1.晶体硅的结构类似金刚石，是正四面体空间网状结构。
2.硅的物理性质：晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体, 熔点高, 硬度大。
其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
过渡：利用半导体材料的性质，可制成硅芯片、硅太阳能电池，给人类生产生活带来极大的便利。
3.硅的用途：硅芯片、硅太阳能电池……4.硅在自然界中的存在：主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
二、二氧化硅1.组成结构特点：SiO晶体由硅原子和氧原子组成的四面体网状结构的晶体。
无机非金属材料的主角教案
无机非金属材料的主角教案教案标题：无机非金属材料的主角教学目标：1. 了解无机非金属材料的定义和特点；2. 掌握无机非金属材料的分类和应用；3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和创新思维。
教学重点：1. 无机非金属材料的分类和特点；2. 无机非金属材料在生活和工业中的应用。
教学难点：1. 学生对无机非金属材料的理解和应用能力的培养；2. 培养学生的创新思维和实践能力。
教学准备：1. 教学课件和多媒体设备；2. 实验室材料和设备。
教学过程：Step 1: 导入新知识引导学生回顾金属材料的特点和应用，然后提出问题：“除了金属材料，还有哪些材料在我们的生活和工业中扮演重要角色？”让学生进行思考和讨论。
Step 2: 学习无机非金属材料的分类和特点通过教师讲解和多媒体展示，向学生介绍无机非金属材料的定义、分类和特点。
重点包括：- 无机非金属材料的定义和基本特点；- 无机非金属材料的分类：陶瓷材料、玻璃材料、聚合物材料等；- 不同类别的无机非金属材料的特点和应用。
Step 3: 学习无机非金属材料的应用通过案例分析和实例展示，让学生了解无机非金属材料在生活和工业中的应用。
教师可以选择一些常见的无机非金属材料，如陶瓷杯、玻璃窗、塑料瓶等，向学生展示其制作过程和应用领域。
Step 4: 实践探究组织学生进行小组实验或观察活动，让他们亲自动手制作或观察无机非金属材料的特点和应用。
例如，让学生制作陶瓷小饰品、观察玻璃的折射现象等。
Step 5: 总结和讨论引导学生对所学内容进行总结和讨论，让他们回答以下问题：- 无机非金属材料有哪些特点和分类？- 无机非金属材料在生活和工业中有哪些应用？- 你认为无机非金属材料的发展前景如何？Step 6: 拓展学习鼓励学生进一步拓展学习，可以提供相关的书籍、网站或视频资源，让他们深入了解无机非金属材料的研究和应用领域。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的积极性和参与度；2. 实践表现：评估学生在实验或观察活动中的表现和成果；3. 学习成果：通过小组讨论和个人总结，评估学生对无机非金属材料的理解和应用能力。
人教版必修1第4章-第1节《无机非金属材料的主角——硅》(第2课时)教学案(含答案)
第2课时教学设计三维目标知识与技能1.了解硅酸盐的重要用途及组成。
2.了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。
3.掌握Na2SiO3的化学性质。
过程与方法通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。
在教师的指导下，通过上查阅资料培养独立查阅资料的能力。
情感、态度与价值观学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。
通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。
教学重点硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途教学难点硅晶体结构，硅酸盐的组成教具准备多媒体课件、实物投影仪、烧杯、胶头滴管、酒精灯、火柴、镊子、蒸馏水、Na2SiO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮教学过程导入新课〔多媒体播放课件〕1.驰名世界的中国瓷器：景德镇陶瓷2.举世闻名的万里长城3.世界奇迹——三峡大坝4.世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区……5.笔记本电脑，超大规模集成电路芯片推进新课师：刚才我们所观看的幻灯片，从远古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。
这一切的一切，无一不在影响、改变着我们的生活，这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力！体现了它们重要的用途！师：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极为广泛。
师：展示Na2SiO3、玻璃片、水泥、石棉，取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中，加入少量的水，搅拌，观察现象。
取少量水泥，加入稀盐酸，观察。
取一玻璃碎片，在酒精灯上灼烧，观察变化。
生：由上述实验及我们的生活常识可以知道：硅酸盐结构很复杂，一般不溶于水，性质也很稳定。
做［实验42］取两片滤纸，分别用蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃，观察现象。
23总结。
生：（1）Na2SiO3是一种钠盐，易溶于水。
（2）Na2SiO3具有一定的黏性，可作黏合剂。
《无机非金属材料的主角——硅》教案
(1)常温下的反应：
Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑
(2)高温下的反应：
Si+O2 SiO2Si+2Cl2 SiCl4
5、硅的制备
(1)工业上制粗硅
SiO2+ 2C Si+2CO↑
石英砂焦炭电炉中粗硅
(2)由粗硅制纯硅
［讲］水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2，它们除了一些常见的可作饰物等用途外，SiO2在工业上用途也非学广泛，例如，以石英为材料而制成的纤维在电信行业的应用等。
［板书］(2)用途
［投影小结］
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
A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液
4、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）
A.纯碱溶液B盐酸C硫酸D苛性钠溶液
5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（）
A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.铁坩埚D.陶瓷坩埚
6、CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是( )
A石灰水B饱和碳酸钠溶液
C硅酸钠溶液D氯化钙溶液
若最终产生沉淀的是( BC )
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。
联系生活，激发求知欲。
图片呈现，直观、深刻，加深认识。
抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构。通过视频呈现，使学生对SiO2的结构的理解更深刻。
提高学生信息处理能力，
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无机非金属材料的主角——硅(第一课时) 探究案
课题：无机非金属材料的主角——硅（1）
学习目标：1．了解硅在自然界的含量、存在；二氧化硅的结构；硅酸的性质和用途
2．掌握二氧化硅的性质和用途；硅酸的制备
【探究点一】硅元素在自然界中的含量及存在
1．含量：在地壳中的含量居第位，仅次于。
2．存在：硅是构成_ 与许多的基本元素。
硅在自然界以态存在，主要以和的形式存在。
【探究点二】二氧化硅（SiO2）
1．存在：和两大类，统称。
2. 二氧化硅（SiO2）结构：SiO2晶体的基本结构单元为，每个硅原子
与个氧原子结合，每个氧原子与个硅原子结合，实际上，SiO2晶体中硅原子和氧原子按照的比例组成结构。
3．用途：
4．SiO2的物理性质：熔点、硬度、导电、溶于水。
5．SiO2的化学性质：
（1）SiO2是酸性氧化物——具有酸性氧化物的通性
①SiO2难溶与水，也跟水不反应
②与碱性氧化物（氧化钙）反应，如：
③SiO2与强碱（氢氧化钠）反应，如：
（2）特性：SiO2与氢氟酸反应：
【即时应用】1．氢氟酸能保存在玻璃瓶中吗（已知玻璃中含有SiO2）？
2．实验室在存放强碱溶液时要注意什么？
【探究点三】硅酸
1．制备：
【实验4-1】向试管中加入3ml硅酸钠溶液，再加入2滴酚酞，溶液显色，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸至溶液无色。
观察现象，写出化学反应方程式。
化学方程式：
2. 物性：硅酸在水中溶解度_________，易聚合形成_____________，硅酸凝胶经干燥脱水后得
到多孔的硅酸干凝胶，称为。
3．化性：
（1）硅酸是一种酸（酸性：H2CO3H2SiO3）
向硅酸钠溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊。
请写出方程式：
（2）不稳定，受热分解：
4．用途：
【课堂检测】
1．下列说法不正确的是（）
A．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点很高，硬度很大
B．二氧化碳通入到硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物
D．氢氟酸能够蚀刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
2．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
这种物质是（）A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱
3．①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④氧化钙；⑤浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（）
A．①②⑥B．全部C．①③④D．
4．写出下列反应的方程式
（1）用化学方程式比较碳酸比H2SiO3酸性强的反应原理：
离子方程式：__
（2）由SiO2→H2SiO3至少经过_____步反应。
离子方程式：
__
我的收获：
无机非金属材料的主角——硅(第二课时) 探究案
课题：无机非金属材料的主角——硅（2）
学习目标：1．了解硅的结构、常见的硅酸盐产品2．掌握硅酸钠的性质硅的化学性质、用途【探究点一】硅酸盐
1．概念：硅酸盐是由、和_ 组成的化合物的总称。
2．性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数硅酸盐溶于水，化学性质. 3．常见的硅酸盐——硅酸钠（化学式：）
①溶解性：溶于水，水溶液俗称，呈性。
②用途：制备和木材等的原料。
4．硅酸盐组成的表示
【学生活动1】阅读教材第77页“资料卡片”内容，认识硅酸盐的组成。
硅酸盐组成的表示，通常用和形式表示。
如：硅酸钠（Na2SiO3）：钾长石（K2Al2Si6O16）：
蛇纹石（Mg3H4Si2O9）：
请总结改写时的规律和注意事项有哪些？
【针对训练1】请将下列硅酸盐改写成氧化物
①MgSiO3 ②高岭石（Al2H4Si2O9）：
【探究点二】常见的硅酸盐产品
【学生活动2】阅读教材第78页内容，了解使用量最大的无机非金属材料，填写下列表格。
【针对训练2】过量的泥沙、纯碱和石灰石熔化后生成（）
①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品
A．①④B．②⑤C．③D．②
【学生活动3】其他含硅物质请认真阅读教材第78页最后一段内容。
【探究点三】硅单质
1．分类：分为_ 和两种。
2．结构：类似于金刚石，具有结构。
3．物理性质：有光泽的色体，熔点，硬度，有，是良好的材料。
4．硅的用途：_
5．化学性质：常温下，化学性质活泼，但一定条件下硅可与氧气、氯气、强碱(NaOH) 反应；
（1）硅与氧气加热条件下可反应：
（2）硅与氯气(Cl2) 反应：
（3）硅与强碱(NaOH) 反应：
6．制备：（结合课后第9题，写出下列反应的化学方程式）
（1）粗硅的制备：
（2）由粗硅制纯硅：
【课堂检测】
1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐产品
③高纯的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类使用最早的硅酸盐材料
A．①④B．③④C．②③D．①②
2．下列关于硅的说法中不正确的是（）
A．硅是非金属元素，它的单质晶体是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
3．可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O的物质是一种（）
A．混合物B．含氧酸C．硅酸盐D．铝酸盐
我的收获：。