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无机非金属材料的主角——硅13级13级化师二班级化师二班二班3一、说教材二、说学情四、说教学程序五、说板书设计三、说教法与学法说课内容一、说教材(一)、教材的作用与地位本节是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容，是《非金属及其化合物》这一章节的开始，又是常见无机物及其性质等知识的继续，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。本节在选材上着眼于硅单质及其化合物的主要性质，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硅及其化合物知识的价值。一、说教材（一）、教学目标1.知识与技能目标(1).了解硅在自然界中的存在形式(2).掌握二氧化硅和硅酸的主要性质(3).了解以二氧化硅为主的含硅材料在多个领域中应用2.过程与方法(1).通过对重要含硅材料制造原理的分析，构建结构——性质——用途的知识体系（2).进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习的能力(3).在学习过程中初步学会分类、实验、比较、归纳的方法一、说教材3.情感态度与价值观(1).通过从材料的角度学习物质的性质，丰富学生认识物质性质的途径(2).增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识（三）、教学重、难点重点：硅、二氧化硅的性质和用途难点：从材料的角度建立物质性质的基本思路根据教材内容，建议把本节课时安排为2个课时二、说教法与学法1.教法讨论法，对比归纳法，实验探究法、多媒体辅助教学法2.学法学生通过课前预习，课堂思考交流、分析讨论、实验探究、对比归纳总结，课后巩固练习，将感性认识转化为理性认识。三、说学情学生在生活中对硅及其化合物已有一定的感性认识，经初中化学的学习对硅也有了一定的了解，但还缺乏从化学的角度系统的了解它们。通过第三章《金属及其化合物》的学习，学生已积累了学习元素及其化合物的一般方法，对继续学习元素有浓厚的兴趣。四、说教学程序新课导入三分钟自主学习五分钟讲授新知二十五分钟课堂练习四分钟总结及作业布置三分钟时间安排四、说教学程序展示图片，创设情境，激发学生学习的兴趣天然水晶玛瑙光纤问题：不管是光纤，陶瓷，水晶，从宏观上看，它们都各不相同。在微观上，它们又有什么共性呢？回答:它们都是由硅及其化合物组成的。学生自主学习，在此过程中思考以下问题：1.硅在地壳中的含量及存在形式？2.为什么碳和硅的原子结构相似，但是形成的氧化物性质却有很大的差别？3.二氧化硅有哪些物理性质和化学性质？4.为什么盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞?5.为什么氢氟酸可以在玻璃上刻字？硅碳的原子结构示意图硅的原子结构示意图1.硅与碳的原子结构相似，最外层均有4个电子2.硅与碳结构相似，因而性质相似3.硅与碳既不易失去电子，也不易得到电子，主要形成四价化合物硅分布：自然界中分布广泛，含量达26.3%，是构成矿物、岩石的主要元素存在：无游离态，只有化合态，其化合态主要是硅的氧化物和硅酸盐问题:常温下，硅和碳都不活泼,为什么碳在自然界中有单质存在，如：石墨、金刚石等，而硅没有单质存在？回答:硅为亲氧元素，由于其亲氧性致使硅在地壳演变的过程中，全部以化合态存在。硅硅的用途制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，制成硅太阳能电池和光电池。（硅在周期表中的位置特殊，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,是信息技术的关键材料）制铝合金、铁合金等多种合金硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）二氧化硅根据二氧化硅的存在和应用，分析二氧化硅的物理性质和化学性质石英晶体是结晶的SiO2，无色透明的叫做水晶，具有彩色环状、带状或层状的叫玛瑙二氧化硅结晶形无定形玛瑙水晶二氧化硅的网状结构使得其有优良的物理性质及化学性质（一）.SiO2的物理性质(根据生活常识及其结构说明）难溶于水、熔点高、硬度大，纯的二氧化硅是无色透明晶体或是白色粉末（二）.SiO2的化学性质1.实验：SiO2分别与HCl、H2SO4、HNO3及HF反应四面体结构试剂现象及方程式结论SiO2HCl不发生反应HF是唯一与SiO2反应的酸H2SO4HNO3HFSiO2＋4HF=SiF4↑+2H2O由此得出由上面的反应可以得出，氢氟酸可腐蚀玻璃(主要成分是SiO2），此反应原理应用于玻璃雕刻之中，表现出SiO2的特殊性2.从酸性氧化物的通性看SiO2是酸性氧化物，可以和碱或是碱性氧化物反应，反应方程式如下：高温SiO2＋CaO===CaSiO3(与碱性氧化物反应生成盐）(与强碱反应生成生成盐和水）由于玻璃塞的主要成分是二氧化硅，根据上面的第二方程式，可以解释为什么盛装碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，而用橡胶塞或是木塞3.具有弱氧化性SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O高温SiO2+2C===Si+2CO↑具有粘性二氧化硅与二氧化碳的性质比较总结SiO2CO2所属类型酸性氧化物酸性氧化物物理性质色态坚硬难熔固体无色气体熔沸点高低硬度大小溶解性难溶于水溶于水化学性质与水反应不反应CO2+H2O==H2CO3与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+Ｈ2OCO2+2NaOH=Na2CO3+Ｈ2O与碱性氧化物反应高温SiO2+Na2O===Na2SiO3高温CO2+Na2O===Na2CO3有氧化性高温SiO2+C===Si+2CO高温CO2+C===2CO二氧化硅的用途制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器、利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。硅酸的性质实验探究1：在试管中加入3-5ml饱和硅酸钠溶液，加入1-2滴酚酞试剂，再用胶头滴管逐滴加入盐酸，边加边振荡。静置，仔细观察变化及其现象，记录下表。硅酸现象滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成结论较强酸可把酸性较弱的酸从它的盐里面置换出来方程式Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl实验探究2：向硅酸钠溶液中通CO2气体，观察实验现象现象：有白色沉淀生成方程式：Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓实验探究3：硅酸不稳定，加热容易分解，相关反应式：高温H2SiO3===H2O+SiO2总结：硅酸的化学性质：不稳定性，酸性比碳酸还弱硅酸的物理性质：白色，胶状，不溶于水的物质课堂练习1.熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.生铁坩埚C.普通玻璃坩埚D.陶瓷坩埚2.下列说法正确的是()A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C.二氧化硅溶于水显酸性D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸3.要除去SiO2中混有的少量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4．下列反应能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（）A．SiO2+2C===Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF===SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3===CaSiO3+CO2↑5．下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是（）A．烧碱溶液B．浓硫酸C．氢氟酸D．碳酸钠溶液6．下列叙述正确的是（）A．自然界存在大量单质硅B．SiO2与任何酸都不起反应C．光导纤维被广泛应用于能量传输和信息传输D．SiO2的化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应7．地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是()A．熔点很高B．与水反应生成对应的酸C．坚硬D．可与烧碱反应生成盐8．下列物质中，主要成分不是SiO2的是（）A．金刚砂B．玛瑙C．水晶D．石英课堂小结材料光电池玻璃硅胶↓NaOHHCl主要成分SiSiO2——→Na2SiO3——→H2SiO3↓CO2+H2O分类单质酸性氧化物盐弱酸↓化学性质通性特殊性作业布置课后习题1、2、35（1）、（2）6（1）五、说板书设计板书§4.1.1无机非金属材料的主角——硅一、Si存在形式:化合态二、SiO2物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大化学性质：通性：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O特性：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O三、H2SiO3性质：白色胶体，酸性比碳酸弱;不稳定性制备：强酸置弱酸Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3