第一篇：《無機非金屬材料的主角—硅》教案1

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無機非金屬材料的主角——硅

一、教材分析

1、教材的地位和作用

本節(jié)介紹了重要的無機非金屬材料——硅及其化合物，安排在必修課程模塊化學(xué)1

（一）引入新課

介紹美國新興的高科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，電子技術(shù)研究中心和計算機和半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)的重要基地——硅谷。由硅帶來的人類文明，及其在信息材料的開發(fā)中起著舉足輕重的作用，激發(fā)學(xué)生對有關(guān)硅的知識的興趣，從而引入新課。

設(shè)計思想：實例導(dǎo)入法，以美國多媒體發(fā)源地“硅谷”的開發(fā)為知識背景，緊緊抓住學(xué)生的注意力，喚起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生強烈的求知欲望。

（二）講授新課

為了創(chuàng)設(shè)一個學(xué)習(xí)情景，創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力來源，對教材的內(nèi)容編排作了如下調(diào)整：將硅單質(zhì)、二氧化硅和硅酸鹽分別在信息技術(shù)和材料科學(xué)中的應(yīng)用知識先作介紹，物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識放在學(xué)生自主學(xué)習(xí)后再總結(jié)歸納，而物質(zhì)有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)的知識安排在

1、單質(zhì)硅

用途：制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，制造光電池、太陽能電池和硅芯片。性質(zhì)：晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。

2、二氧化硅

用途：制造光導(dǎo)纖維、化學(xué)儀器、光學(xué)儀器、鐘表和電子器件等，制造水晶和瑪瑙飾物。性質(zhì)：熔點高、硬度大。具有壓電效應(yīng)。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

3、硅酸鹽

用途：制造陶瓷、玻璃、水泥

性質(zhì)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

設(shè)計思想：呼應(yīng)法結(jié)課。解決課前提出的問題，達(dá)到前后呼應(yīng)，有豁然開朗之效。突出本節(jié)的重點，有助于學(xué)生的知識掌握。

（四）布置作業(yè)

1、閱讀教材（人民教育出版社：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)必修）

利用光導(dǎo)纖維進行的通信叫光纖通信。一對金屬電話線至多只能同時傳送一千多路電話，而根據(jù)理論計算，一對細(xì)如蛛絲的光導(dǎo)纖維可以同時通一百億路電話！鋪設(shè)1000公里的同軸電纜大約需要500噸銅，改用光纖通信只需幾公斤石英就可以了。

另外，利用光導(dǎo)纖維制成的內(nèi)窺鏡，可以幫助醫(yī)生檢查胃、食道、十二指腸等的疾病。光導(dǎo)纖維胃鏡是由上千根玻璃纖維組成的軟管，它有輸送光線、傳導(dǎo)圖像的本領(lǐng)，又有柔軟、靈活，可以任意彎曲等優(yōu)點，可以通過食道插入胃里。光導(dǎo)纖維把胃里的圖像傳出來，醫(yī)生就可以窺見胃里的情形，然后根據(jù)情況進行診斷和治療。

高壓鈉燈

鈉蒸氣放電發(fā)光問題早在1950年就得以解決，由于沒有一種能抵御高溫鈉蒸氣（1400℃）強烈腐蝕的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高壓鈉燈。水晶與保健

明代著名醫(yī)學(xué)家李時珍在《本草綱目》中記述，水晶“辛寒無毒”，主治“驚悸心熱”，還能治療“肺癰吐膿、咳逆上氣”，能“安心明目、去赤眼、熨熱腫、”“益毛發(fā)、悅顏色。”

水晶是一種頗為人們喜愛的寶石，在古代，稱之為“水精”，即水的精華，此上還稱之為“水玉”、“白附”、“玉晶”、“千年冰”、“菩薩石”、“放光石”等。古希臘著名哲學(xué)家亞里斯多德也認(rèn)為，水晶是由冰逐漸演變而成。其實，水晶是二氧化硅（SiO2）的晶體，與水或冰沒有內(nèi)在聯(lián)系。它通常為無色透明，但含鐵族元素時可具有不同的顏色，如紫爭、黃色、煙灰色等。當(dāng)不晶中含有沿一定方向排列的纖維或針狀礦物時，就可加工成“水晶獵眼”或“星光水晶”或“發(fā)晶”，若含有水的包裹體時，即可能成為“水膽水晶”。我國江蘇東海水晶產(chǎn)量占全國的二分之一，素有“水晶之鄉(xiāng)”的美稱。

長期以來，水晶以其晶瑩透明、溫潤素凈而被人們視為圣潔之物，并相信佩戴之能“御邪魔，拆鬼神”，是吉祥之象征。水晶飾品清涼艷麗，夏天佩戴給人增添涼爽之感，解除炎暑之煩燥。在我國西北地區(qū)，害火眼（一種眼疾）的人則相信戴上水晶眼鏡能解牛眼中之火從而消除眼疾。水晶的潔白無瑕（宏觀的），也使人們相信其中藏有神靈，將其制成圓球加以凝視，可以預(yù)言未來，所以日本人總喜歡把水晶球陳設(shè)于家中。水晶之品種尤以紫色水晶（紫晶）最為珍貴，除其色澤高雅之外，我們的祖先一直認(rèn)為紫晶可以促使相互諒解，保佑萬事如意。現(xiàn)在羅馬大教堂的主教常佩戴紫晶戒指，典禮上則用水晶制成的高腳酒杯盛酒。此外，天然水晶含有多種對人體有益的元素，不具放射性，凡此種種，使得水晶及其制品，長期以來倍受人們青睞。水晶的分類

一、按工業(yè)用途分：壓電水晶、光學(xué)水晶、熔煉水晶，主要從裂隙、包裹體、節(jié)瘤、雙晶等方面進行區(qū)分。

二、按顏色、形態(tài)和物性差異分：

1、水晶：無色、透明如水的晶體；

2、紫晶：含三價鐵和錳，呈現(xiàn)紫色透明或半透明者；

3、煙水晶（俗稱為茶晶），呈現(xiàn)黃色或煙褐色的透明晶體；

4、墨晶：墨黑色，含有機質(zhì)的半透明晶體；

5、黃晶：含二價鐵呈現(xiàn)黃色到紅一桔黃一褐色的透明晶體；

6、薔薇水晶：含Ti等微量元素，顯薔薇色

7、草入水晶（俗稱發(fā)晶）：含金紅石、角閃石、電氣石等針狀礦物包裹體者；

8、綠水晶：含陽起石針狀包裹物；

9、彩虹水晶：含有細(xì)水氣泡或淬體充填裂隙的水晶，這些裂隙通過干涉光產(chǎn)生彩虹。

第二篇：無機非金屬主角硅教案

第一節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅

教材分析：

硅是帶來人類文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知識的重要基礎(chǔ)知識。本節(jié)內(nèi)容不僅為形成化學(xué)基本觀念提供感性基礎(chǔ)，也為了解化學(xué)與生活，化學(xué)與社會發(fā)展，化學(xué)與技術(shù)進步之間的密切關(guān)系提供了豐富的素材。

本節(jié)的主要內(nèi)容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性質(zhì)、硅酸鹽的性質(zhì)、硅及化合物的用途。在教學(xué)中可采用碳和硅（同一主族相鄰的兩種元素）進行對比，突出它們的相似性與不同性。另外多運用日常生活中的事例進行教學(xué)，聯(lián)系生產(chǎn)生活的實際，充分利用實物、模型、彩圖、實物照片等形式，增強教學(xué)的直觀行，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能

1、了解硅的重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識硅及其化合物的主要用途。

2、聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移能力。

過程與方法

1、采用對比的方法，聯(lián)系碳、二氧化碳大等學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。

2、運用日常生活中事例進行教學(xué)，增強教學(xué)的直觀性。

科技的象征。

[師]既然硅這么重要，那么他是如何存在，有些什么性質(zhì)呢？

[板書]§4-1無機非金屬材料的主角——硅 [師]主角，我們足以看出硅的地位。我們看課本P46 圖3-1，硅在地殼中的含量居第二，僅次與氧。

硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約占地殼總量的90%以上。[學(xué)生活動]看圖4-1 [師]大家在元素周期表中找到硅，并且寫出硅和碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖。[學(xué)生活動] C

Si

[師]它們最外層均為四個電子，既不容易得到也不容易失去，性質(zhì)穩(wěn)定。但他們卻是不可以忽視的：碳--統(tǒng)治了有機界：碳是構(gòu)成有機物的主要元素；硅—統(tǒng)治了無機礦物界：硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。

下面我們的學(xué)習(xí)就圍繞著碳和硅的相似性進行學(xué)習(xí)。[學(xué)生活動]回顧碳的相關(guān)知識

存在酸性氧化物

弱酸

性質(zhì)

[學(xué)生活動] [歸納、總結(jié)、板書] ① 物理性質(zhì)：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性好

[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學(xué)性質(zhì)，玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，我們通過其性質(zhì)，來看SiO2的性質(zhì)。

[師]我們可以用玻璃瓶來裝試劑：酸、堿、鹽，這可以看出其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能夠跟一般的酸發(fā)生反應(yīng)，除HF外。[板書]a、不與酸反應(yīng)，氫氟酸除外

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

用途：可以在玻璃上雕刻花紋等

[師]因為HF酸可以和SiO2反應(yīng)，所以HF的保存就不能使用玻璃瓶，而用塑料或橡膠瓶，我們可以用這個性質(zhì)在玻璃上雕刻花紋，量器上雕刻刻度等。

[展示]裝有NaOH的試劑瓶

[思考]一般的試劑瓶都使用玻璃瓶塞，而這個試劑瓶使用的是橡膠塞，為什么？ [思考、討論] [總結(jié)]我們開始將CO2和SiO2比較，CO2是酸性氧化物，SiO2也是酸性氧化物，所以其具有酸性氧化物的通性，即能與堿、堿性氧化物反應(yīng)。

制取、用途。需要重點掌握二氧化硅的性質(zhì)和硅酸的制取。

板書設(shè)計：

§4-1無機非金屬材料的主角——硅

1、二氧化硅

SiO2 ① 物理性質(zhì)：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性好

a、不與酸反應(yīng)，氫氟酸除外

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

用途：可以在玻璃上雕刻花紋等

b、與堿性氧化物反應(yīng)

SiO2?CaO ? CaSiOC、與堿反應(yīng)

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

2、硅酸

實驗過程：

現(xiàn)象：紅色消失，生成白色凝膠

結(jié)論：硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸

反應(yīng)：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(膠體)+2NaCl

高溫

第三篇：無機非金屬材料的主角----硅教案

無機非金屬材料的主角------硅 教案

院系:化學(xué)化工學(xué)院 時間:15min 科目:化學(xué)必修一 課題:無機非金屬材料的主角---硅(一)主講人: 汪敏 訓(xùn)練技能：

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能

⑴了解二氧化硅在自然界中的含量、存在、用途 ⑵了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 2.過程與方法

⑴自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。⑵對比歸納學(xué)習(xí)二氧化硅的性質(zhì) 3.情感態(tài)度價值觀

⑴認(rèn)識二氧化硅用途，體會化學(xué)的實用性

⑵感受化學(xué)在生活生產(chǎn)中的重要地位，增強將化學(xué)知識應(yīng)用到生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的意識。

二、教學(xué)重難點

重 點：二氧化硅的性質(zhì)和用途

難 點：二氧化硅的性質(zhì)

三、教學(xué)過程

教學(xué)步驟、內(nèi)容

[引言］(講述)在上課之前，我給大家講一個發(fā)生在我生活中的故事。一天，我送給我的雙胞胎表妹一對精美的玻璃杯，然而我的雙胞胎表妹不滿意了，說是不喜歡和對方一樣的東西，你們總送我們一樣的東西，太沒新意了。我想也是，人都希望自己是與眾不同的，對待自己的東西也一樣。那么，我該怎樣讓我的禮物與眾不同呢。我想到了這樣一個辦法，（圖片展示）用此法，我在一個玻璃杯上刻上大表妹喜歡的貓咪頭像，另一個杯子上刻上小表妹喜歡的小熊圖案，分別送給表妹們，她們都滿意了。故事講完了（設(shè)問）引入課題 ［板書］第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅 ［自學(xué)輔導(dǎo)、教學(xué)點撥］請同學(xué)們閱讀教材第74頁、75頁，待會我會請一位同學(xué)總結(jié)二氧化硅的含量和存在形態(tài)。［板書］

一、二氧化硅SiO2

1、存在形式：

［屏幕顯示］總結(jié)、評價學(xué)生的回答。SiO2是硅最重要的化合物。地球上的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12%，其存在形式有結(jié)晶型和無定型兩大類，統(tǒng)稱硅石。［板書］結(jié)晶型 無定型

即然天然二氧化硅在地殼中占了不小的比例，那么它究竟存在與哪些物質(zhì)中呢？我們一起來看一下這幾幅圖片吧。自然界存在的石英、水晶、瑪瑙廣泛地應(yīng)用在飾品制造中，和我們的生活有著密切聯(lián)系。比如老師手上的這塊表，它的表盤就是石英材質(zhì)的。那么我們在看一下這幅圖片，大家有沒有什么印象。金鑲玉”是北京奧運會的獎牌，喻示中國傳統(tǒng)文化中的“金玉良緣”，體現(xiàn)了中國人對奧林匹克精神的禮贊和對運動員的褒獎。介紹了較之不菲的玉，看一下這幅圖片，沙子，在我們的生活中更是隨處可見了，相對來說較前幾者都廉價多了，但是不論是石英、瑪瑙，水晶還是廉價的沙子，他們的組成都含有二氧化硅。［過渡］講完了二氧化硅的存在，我們一起來學(xué)習(xí)一起它的性質(zhì) ［板書］

2、二氧化硅的性質(zhì)

（講述）請同學(xué)們根據(jù)剛才老師列舉的二氧化硅的存在的例子推測一下它具有怎么的物理性質(zhì) ［板書］（1）物理性質(zhì)

（引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，并板書）熔點高、硬度大，不溶于水的固體。

［過渡］那么為什么二氧化硅具有熔點高硬度大，這樣良好的物理性質(zhì)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，為了探究其根本原因，我們來分析一下的結(jié)構(gòu) ［屏幕顯示］展示二氧化硅空間結(jié)構(gòu)。

［分析引導(dǎo)］觀察二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)示意圖，與金剛石的結(jié)構(gòu)很相似，猜測二氧化硅很堅硬，在通常情況下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，實驗室里石英坩堝用來作高溫反應(yīng)儀器，也正是證明了這一點猜測。那它的化學(xué)性質(zhì)究竟是怎樣的呢？ ［板書］（2）化學(xué)性質(zhì)

[ 講述 ] 既然二氧化碳和二氧化硅的結(jié)構(gòu)相似，就意味著兩者的化學(xué)性質(zhì)也相近。那我們通過對比兩者的化學(xué)性質(zhì)，來進一步學(xué)習(xí)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)吧。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學(xué)性質(zhì)的比較

(1)CO2 SiO2與水反應(yīng)：CO2＋H2O==H2CO3；SiO2與水不反應(yīng)。

(2)與堿反應(yīng)CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaO==CaCO3 SiO2＋CaO==CaSiO3 ［設(shè)疑］裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡膠塞？

［分析］裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因為玻璃的主要成分二氧化硅易與堿液反應(yīng)生成對應(yīng)的硅酸鹽，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液為水玻璃有較強的粘結(jié)力強將瓶蓋黏合。［設(shè)疑］為什么實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸？

［分析］實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸，因為玻璃的主要成分是二氧化硅，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O； ［屏幕顯示］展示二氧化硅的用途的圖片。［小結(jié)］總結(jié)回顧二氧化硅的物理,化學(xué)性質(zhì)。［隨堂訓(xùn)練］

1.①鹽酸、②濃硫酸、③氧氣、④氫氟酸、⑤氫氧化鉀溶液中，能與地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物起化學(xué)反應(yīng)的是（）A．①② B．④⑤ C．②④ D．③④ 2.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（）A．鐵制坩堝 B．普通玻璃坩堝 C ．石英坩堝 D ．陶瓷坩堝

總板書設(shè)計

第一節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅 一、二氧化硅

（1）存在形式：結(jié)晶形、無定形

（2）性質(zhì)

物理性質(zhì)：熔點高、硬度大，不溶于水的固體。

化學(xué)性質(zhì)： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O（3）用途：

第四篇：無機非金屬材料的主角硅 教案

第四章 第1節(jié)

無機非金屬材料的主角——硅

（第一課時）

一．教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能：

（1）了解硅在自然界中的存在形式、含量和用途；（2）了解二氧化硅的性質(zhì)，認(rèn)識二氧化硅的用途；（3）了解硅酸的性質(zhì)及制備方法；

2、過程與方法：

（1）通過對比的方法，結(jié)合碳、二氧化碳等知識來學(xué)習(xí)硅、SiO2等新知識；（2）學(xué)會運用對比方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和特性；

（3）初步學(xué)會以“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的學(xué)習(xí)模式去認(rèn)識新的物質(zhì)；

3、情感態(tài)度與價值觀：

（1）了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，感受化學(xué)的實用性，增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二．教學(xué)重點

二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)

三．教學(xué)難點

二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)

四．教學(xué)方法：對比法、實驗探究。

五．教學(xué)流程設(shè)計：硅的含量及存在——硅的原子結(jié)構(gòu)（與碳比較）——SiO2的分類——SiO2的應(yīng)用——SiO2的物理性質(zhì)（與CO2比較）——SiO2的空間結(jié)構(gòu)（與CO2、金剛石比較）——SiO2的化學(xué)性質(zhì)（與CO2比較）——H2SiO3制備及性質(zhì)

六．教學(xué)過程

（一）【引課】中國4000年前的陶器主要成分是硅酸鹽，現(xiàn)代高科技芯片主要成分是硅，二者相差千年，卻存在共同的元素-硅。這就是本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主題：硅——無機非金屬材料的主角

【板書】4.1無機非金屬材料的主角——硅

【師】硅是會意字，可拆成，從字上可以看出硅是構(gòu)成巖石、沙子和土壤的基本元素，約占地殼質(zhì)量的90℅以上，是人類生存的基礎(chǔ)。

【銜接】硅在地殼中的含量排第二，僅次于氧元素，那硅在自然界中的存在形態(tài)是化合態(tài)還是游離態(tài)？又主要以什么樣的物質(zhì)形式存在的？為什么？帶著這幾個問題我們來閱讀教材

P74中段部分。

【學(xué)生】（應(yīng)該能回答）以化合態(tài)的形態(tài)存在；主要有硅的氧化物及硅酸鹽；硅是一種親氧元素。

【師】因為硅是一種親氧元素，在自然界中總是和氧相互化合，因此硅在自然界中無單質(zhì)形態(tài)，是以化合態(tài)存在，其化合物主要為氧化物及硅酸鹽。【師】我們先來學(xué)習(xí)硅的氧化物——二氧化硅SiO2 【板書】一.二氧化硅SiO2 【PPT】SiO2廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石，天然的二氧化硅也叫硅石。【閱讀與思考】閱讀課文，完成硅石的樹狀分類.【學(xué)生】學(xué)生板書展示

【師】（展示PPT）硅石可分為結(jié)晶形和無定形兩類，石英晶體是結(jié)晶形的二氧化硅，純凈的石英是無色透明的晶體，也就是常說的水晶，含有雜質(zhì)的具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖⒎Q為瑪瑙；而無定形的硅石主要有硅藻土。

【思考與交流】海南存在大量的沙子，沙子中含有小粒的石英晶體，聯(lián)想一下沙子，SiO2有哪些物理性質(zhì)? 【學(xué)生】引導(dǎo)學(xué)生從態(tài)、熔沸點、水溶性、硬度上回答 【板書】1.物理性質(zhì)：固體、熔點高、硬度大、難溶于水。

【師】硅最外層電子數(shù)是4，與它最外層電子數(shù)相同的還有碳。硅和碳最外層電子數(shù)都為4個，它們的氧化物二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)卻有很大的區(qū)別。【PPT】SiO2與CO2的物理性質(zhì)比較

【學(xué)生】引導(dǎo)學(xué)生回答CO2的物理性質(zhì)（狀態(tài)、硬度、水溶性、熔沸點）

【思考與交流】為什么SiO2與CO2的物理性質(zhì)相差這么大呢？物質(zhì)的性質(zhì)是由結(jié)構(gòu)決定的，下面我們來看看SiO2具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)。

【師】教材P75右上角圖4-2就是SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)單元，每個Si接4個O形成正四面體，每個O接2個Si使其結(jié)構(gòu)向空間延伸，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中沒有單獨的SiO2分子，只存在硅氧原子且Si：O=1 ：2。PPT展示：

【板書】2.結(jié)構(gòu)：立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

【師】初中我們了解過金剛石，這是金剛石的結(jié)構(gòu)，與SiO2的結(jié)構(gòu)比較怎樣呢？，PPT展示：

【學(xué)生】結(jié)構(gòu)相似

【師】從兩個圖中，我們可以看到的SiO2結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)很相似，所以它們具有相似的物理性質(zhì)，都是熔點高、硬度大、不溶于水。

【師】我們再來看CO2的結(jié)構(gòu)（PPT展示CO2的結(jié)構(gòu)），有單個的CO2分子存在，這種結(jié)構(gòu)不同于金剛石和SiO2，因此它們的物理性質(zhì)差異很大。

【師】SiO2與CO2的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致二者的物理性質(zhì)不同，但是SiO2與CO2都屬于正四價的酸性氧化物，所以二者的化學(xué)性質(zhì)存在相似性。接下來我們探究SiO2的化學(xué)性質(zhì)。【板書】3.化學(xué)性質(zhì)：

【師】SiO2屬于酸性氧化物，酸性氧化物有什么通性呢？

【學(xué)生】與水反應(yīng)，與堿反應(yīng)，與堿性氧化物反應(yīng)等（在副板書旁引導(dǎo)，不一定答全）【師】我們熟悉的CO2也是酸性氧化物，以CO2為例，來分析酸性氧化物能發(fā)生哪些反應(yīng)？ 【PPT】SiO2與CO2的化學(xué)性質(zhì)比較 【學(xué)生】（應(yīng)該能回答）與水、堿反應(yīng)。

PPT：CO2+H2O=H2CO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【師】CO2還能與堿性氧化物反應(yīng)：CO2+CaO=CaCO

3【師】SiO2也是酸性氧化物，能與水反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】不能

【師】SiO2能與堿性氧化物反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】能

【師】請大家對比CO2與CaO反應(yīng)的化學(xué)方程式，寫出SiO2與CaO的反應(yīng)方程式。【板書】（1）與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO =【師】那SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】能（可能有些學(xué)生會答不能）

【師】酸性氧化物的定義就是能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，所以SiO2能與強堿反應(yīng)，請大家對比一下CO2與NaOH的反應(yīng)方程式，寫出SiO2與NaOH的反應(yīng)方程式。【板書】（2）與強堿反應(yīng)：

【學(xué)生活動】寫出SiO2與NaOH的反應(yīng)方程式，讓一名同學(xué)上黑板寫出此方程式。

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 【思考】實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞(玻璃成分含有SiO2)，你知道為什么嗎？

高溫

=CaSiO3

【學(xué)生】因為SiO2與NaOH能反應(yīng)

【師】如果用磨口玻璃塞，氫氧化鈉就與SiO2反應(yīng)生成黏稠的Na2SiO3，使玻璃塞與試劑瓶口粘結(jié)在一起，玻璃塞就難以打開了。

【師】但SiO2與NaOH反應(yīng)非常緩慢，所以可以用玻璃瓶來盛放氫氧化鈉。

【師】SiO2與CO2都屬于酸性氧化物，有相似的化學(xué)性質(zhì)，都能與強堿、堿性氧化物反應(yīng)，但由于兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致他們的化學(xué)性質(zhì)也存在差異性，如CO2能與水反應(yīng)，而SiO2不能與水反應(yīng)。

【師】酸性氧化物能與酸反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】不能。

【展示】裝鹽酸的玻璃瓶，說明SiO2不能與鹽酸、硫酸、硝酸等酸反應(yīng)。【追問】SiO2是不是不和任何酸反應(yīng)呢？請大家欣賞視頻 【視頻】播放實驗室HF酸腐蝕玻璃視頻短片

【師】從視頻中，我們得出HF酸是唯一可以與SiO2反應(yīng)的酸。請同學(xué)們嘗試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【板書】（3）特性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O 【師】SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，這是其特性。利用此反應(yīng)，氫氟酸能雕刻玻璃，形成美麗的玻璃雕刻藝術(shù)。

【問1】SiO2既能與氫氧化鈉反應(yīng)，又能與氫氟酸反應(yīng)，SiO2是否屬于兩性氧化物？ 【學(xué)生】思考交流，不能

【師】SiO2只能與氫氟酸反應(yīng)，這是其特性，不能說明SiO2是兩性氧化物，從性質(zhì)上講SiO2應(yīng)屬于酸性氧化物。

【問2】能用玻璃瓶來盛放氫氟酸嗎？ 【學(xué)生】思考交流，不能

【師】不能用玻璃瓶盛放氫氟酸，氫氟酸會腐蝕玻璃，一般用塑料瓶或鉛制容器。【過渡】通過比較學(xué)習(xí)，我們了解了同一類物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)，但不同的物質(zhì)又有各自的特性。SiO2的廣泛存在，從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著。【PPT】SiO2的用途，并且介紹光纖之父-高錕

【問】碳酸能由CO2與水反應(yīng)制得，SiO2不與水反應(yīng)，硅酸不能用SiO2來制取，硅酸怎樣制備？我們還可以通過什么方法制取酸？

【學(xué)生】可以用可溶性的硅酸鹽與強酸反應(yīng)，制得硅酸 【板書】二.硅酸H2SiO3 【課堂實驗演示 實驗4-1:向飽和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀鹽酸.PPT展示表格（現(xiàn)象、結(jié)論、方程式）

【實驗步驟】試管中取約5ml Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞，逐滴加入稀HCl，邊加邊振

蕩，至紅色變淺并接近消失時停止。【問】看到什么實驗現(xiàn)象？ 【學(xué)生】學(xué)生描述所看到的實驗現(xiàn)象

【師】說明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了什么物質(zhì)？（黑板寫出化學(xué)反應(yīng)方程式）我們用激光燈來照射一下產(chǎn)物，看看有什么現(xiàn)象？ 【學(xué)生】丁達(dá)爾現(xiàn)象

【師】用激光燈照射，有丁達(dá)爾現(xiàn)象。說明硅酸是一種膠體。另外，把試管緩慢倒過來，讓學(xué)生看看怎么現(xiàn)象？

【實驗現(xiàn)象】滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生

【問】硅酸鈉溶液遇酚酞變紅，說明其顯什么性？看到了硅酸凝膠，說明硅酸的水溶性怎么樣？

【實驗結(jié)論】Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水

【板書】1.制備：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（膠體）+2NaCl 【師】硅酸是酸，酸有什么性質(zhì)？

【學(xué)生】可以和強堿溶液反應(yīng)。（邊講邊板書）

【師】硅酸也是一種難溶性酸，與難溶性堿一樣，加熱可以分解。【板書】2.化學(xué)性質(zhì)：（1）與強堿反應(yīng)

（2）加熱分解H2SiO3

H2O+SiO2

【師】硅酸溶膠中，硅酸濃度大，則會形成硅酸凝膠，經(jīng)干燥脫水后得到硅酸干凝膠，俗稱“硅膠”。硅膠多孔，吸水能看強，可用來作干燥劑和催化劑的載體。PPT展示硅膠用途的圖片。【本課小結(jié)】 【課堂練習(xí)】

第五篇：無機非金屬材料的主角——硅教案九

第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅

一、教材分析硅及其化合物在材料科學(xué)和信息技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的用途，在半導(dǎo)體、計算機、建筑、通訊以及宇宙航行、衛(wèi)星等方面大顯身手，因此它們的應(yīng)用前景十分廣闊；硅酸鹽工業(yè)在經(jīng)濟建設(shè)和日常生活中有著非常重要的地位。因此選取硅作為非金屬的開篇。

從知識體系來看，它由二氧化硅、硅酸鹽以及硅單質(zhì)三部分完成。從內(nèi)容安排來看，三部分知識都強調(diào)先讓學(xué)生根據(jù)身邊的例子和書本大量的彩圖感性認(rèn)識相關(guān)的性質(zhì)，作出猜測，然后通過實驗或例子得出性質(zhì)，有利于吸引學(xué)生的興趣和接受新的知識。

二、教學(xué)目標(biāo) 1.知識目標(biāo)。

認(rèn)識硅的性質(zhì)和用途，了解二氧化硅和硅酸鹽的性質(zhì)，知道生活中的二氧化硅制品和硅酸鹽制品。2.能力目標(biāo)。

通過搜索資料對光纖電纜和普通電纜性能的比較，培養(yǎng)學(xué)生對資料的搜索能力。通過碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性質(zhì)的對比，培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移和類比能力。3.情感目標(biāo)。

通過人類居所變遷圖片和我國制陶史的介紹，增強同學(xué)們熱愛科學(xué)、熱愛祖國的情感；通過課堂5分鐘演講，增強每位學(xué)生的責(zé)任感和參與意識，在共享知識、信息的同時，感受成功的快樂。

三、教學(xué)重點與難點 重點：二氧化硅的性質(zhì)。

難點：硅酸鹽的豐富性和多樣性。

四、課時安排 2課時。

五、教學(xué)方法

自主學(xué)習(xí)、教學(xué)點撥、歸納對比、實驗探究、演講討論。

六、教學(xué)思路教學(xué)思路流程圖

七、教學(xué)過程 ［第一課時 ］

［引言］(圖片顯示)在高新科技中硅用來作計算機芯片，石英可以用來加工成絢麗奪目的裝飾品，萬丈高樓離不開硅酸鹽。硅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有著重要的用途。這一節(jié)課的任務(wù)是學(xué)習(xí)硅以及硅的化合物。

［板書］第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅

［自學(xué)輔導(dǎo)、教學(xué)點撥］閱讀課本第62頁、68頁，對比已學(xué)過的碳的物理性質(zhì)，總結(jié)硅的物理性質(zhì)和用途。

［學(xué)生討論、匯報］學(xué)生討論、填寫后匯報討論結(jié)果。［板書］

一、硅的物理性質(zhì)(與碳比較)［屏幕顯示］總結(jié)、評價學(xué)生的回答。硅的性質(zhì)、用途(與碳比較)碳(C)硅(Si)晶體的物理性質(zhì)金剛石、石墨的物理性質(zhì)描述。顏色、熔點、硬度、導(dǎo)電性。周期表中的位置IVA族。IVA族，在碳元素的正下方。最外層電子、化合價4個電子，化合價較多。4個電子，常顯＋4價，如SiO2。自然界中的存在金剛石、石墨、煤炭中都含有單質(zhì)碳。有親氧性，以硅酸鹽或氧化物形式存在。用途金剛石用作裝飾品，石墨作電極，等等。半導(dǎo)體材料，如晶體管、芯片等。

［圖片展示］(結(jié)合圖片講述)硅的重要性質(zhì)——半導(dǎo)體性的應(yīng)用，另外，硅還是太陽能轉(zhuǎn)換為電能的理想材料。如集成電路、計算機芯片等以及太陽能電池板都用到硅。

［過渡］硅的最外層電子雖然為4，但在自然界中卻找不到單質(zhì)硅，這是由于硅具有親氧性，自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。［板書］

二、二氧化硅的性質(zhì)

［屏幕顯示］展示二氧化硅的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。二氧化硅平面結(jié)構(gòu)二氧化硅空間結(jié)構(gòu)

［引導(dǎo)］請觀察二氧化硅的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合書本第64頁圖4-5，猜測二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？

［學(xué)生討論］四位同學(xué)一組討論，然后請兩位同學(xué)匯報討論結(jié)果。

［分析引導(dǎo)］觀察二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)示意圖，與埃菲爾鐵塔(或金剛石的結(jié)構(gòu))很相似，猜測二氧化硅很堅硬，在通常情況下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，實驗室里石英坩堝用來作高溫反應(yīng)儀器，也正是證明了這一點猜測。

［設(shè)疑］究竟SiO2具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢？我們再留意以下一些身邊的例子。沙灘上的沙子含有石英，實驗室用玻璃瓶盛裝試劑，但裝NaOH溶液的試劑瓶瓶塞卻不是玻璃塞??你能從這些例子中概括SiO2的化學(xué)性質(zhì)嗎？

［學(xué)生討論］對比二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，總結(jié)、概括二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學(xué)性質(zhì)的比較

(1)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)與水反應(yīng)：CO2＋H2O==H2CO3；SiO2與水不反應(yīng)。(2)CO2與酸反應(yīng)不反應(yīng)，SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O(3)與堿反應(yīng)CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(4)與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaO==CaCO3 SiO2＋CaO==CaSiO3 用途作干冰、滅火、制汽水、制堿。水晶、瑪瑙飾物，光學(xué)儀器，光導(dǎo)纖維。

［設(shè)疑］為什么實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸？裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡膠塞？ ［學(xué)生回答］（略）

［分析］實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸，因為玻璃的主要成分是二氧化硅，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O；裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因為玻璃的主要成分二氧化硅易與堿液反應(yīng)生成對應(yīng)的硅酸鹽，將瓶蓋黏合。［屏幕顯示］展示二氧化硅的用途的圖片。

［表達(dá)與交流］用二氧化硅作為光導(dǎo)纖維與一般的普通光纜比較，有哪些優(yōu)點呢？ ［學(xué)生交流、匯報］交流、匯報課前布置的“查找資料說明二氧化硅作為光纖的優(yōu)越性”。［小結(jié)］收集同學(xué)的觀點，總結(jié)概括。光纖光纜與普通電纜的比較光纖光纜普通光纜傳遞信息量每根光纜可同時通過10億路電話。8管同軸電纜，每條通話1800路。原料來源原料來源廣。資源較少。質(zhì)量質(zhì)量輕，每千米27克，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便。每千米16噸。性能抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射。不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射。

［小結(jié)］總結(jié)回顧硅的物理性質(zhì)以及重要用途、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。［隨堂訓(xùn)練］

1.用交叉分類法連線。Al2O3 SiO2 MgO 兩性氧化物 酸性氧化物 堿性氧化物 金屬氧化物 非金屬氧化物 金屬氧化物

2.在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)的是()。

①焦炭②純堿③氫氟酸④硝酸⑤氫氧化鉀⑥氧化鈣⑦氮氣⑧碳酸鈣 A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑦D.⑤⑥

［課后作業(yè)］《化學(xué)學(xué)材》第47頁、第48頁第1、3、5、6、7題；課本第69頁第3、4題。［教學(xué)反思］

本節(jié)課的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合生活中的化學(xué)現(xiàn)象用已學(xué)的知識學(xué)會知識遷移、培養(yǎng)類比、歸納的能力。課堂上既復(fù)習(xí)了碳和二氧化碳、酸性氧化物的有關(guān)知識，也學(xué)習(xí)了硅、二氧化硅的化學(xué)知識。其次，逐步培養(yǎng)了學(xué)生搜索信息、分享信息的能力。

本節(jié)課的重點、難點是二氧化硅的性質(zhì)和用途，課堂上是通過先讓學(xué)生對二氧化硅的結(jié)構(gòu)和生活中二氧化硅的制品的了解，然后讓學(xué)生猜測它可能具有的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，最后通過查找資料和身邊的實例證明學(xué)生的猜測，以此來展開探究的思路。教學(xué)中體現(xiàn)了從生活到化學(xué)學(xué)科知識，再到生活、生產(chǎn)的思路，收到了不錯的效果。課后對作業(yè)《化學(xué)學(xué)材》第48頁第5、6、7題檢查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能很好地掌握硅酸鹽的豐富性和多樣性。

教學(xué)建議：對二氧化硅的結(jié)構(gòu)只要求學(xué)生有感性的認(rèn)識，可提出問題：這種結(jié)構(gòu)與外國的哪一建筑物相似？與我們學(xué)過哪種物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)相似？因此它可能有怎樣的物理性質(zhì)？對于二氧化硅作為光導(dǎo)纖維的優(yōu)越性能的有關(guān)資料的查找，要作為課外作業(yè)在一周前預(yù)先布置。［本課特色］

課堂中采取學(xué)生討論、分析，并結(jié)合了一些身邊化學(xué)物質(zhì)和大量優(yōu)美的圖片講述，學(xué)生課堂反映很好。整節(jié)課老師講述、歸納的時間為18分鐘，學(xué)生活動的時間為22分鐘，充分體現(xiàn)了讓學(xué)生參與到課堂中來的新課標(biāo)精神和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神。［第二課時］ ［復(fù)習(xí)回顧］復(fù)習(xí)硅的用途，二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)和用途。繼續(xù)學(xué)習(xí)硅在自然界中的另一種存在形式——硅酸鹽，及其有關(guān)的性質(zhì)和用途。［板書］

三、硅酸和硅酸鹽的性質(zhì)和用途 ［學(xué)生實驗］課本第65頁實驗4-

1、4-2。

［提出問題］閱讀課本第65頁實驗4-1實驗操作后，請思考硅酸的酸性與鹽酸比較怎樣，與碳酸呢？如何通過實驗驗證你的猜想？

［實驗設(shè)計］補充實驗：向硅酸鈉溶液中吹入二氧化碳?xì)怏w，觀察實驗現(xiàn)象。

［分組實驗］(實驗后思考提出的問題)兩人合作完成實驗4-1和補充實驗，比較鹽酸、碳酸、硅酸的酸性強弱；完成實驗4-2后，根據(jù)實驗現(xiàn)象，思考硅酸鈉在生活中有哪些用途。［得出結(jié)論］向硅酸鈉溶液中滴加鹽酸： Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl 向硅酸鈉溶液中吹氣：

Na2SiO3＋CO2＋H2O==H2SiO3↓＋Na2CO3 ［板書］31硅酸

酸性強弱比較：HCl>H2CO3>H2SiO3 用途：制硅膠——干燥劑、催化劑載體 32硅酸鈉(水溶液俗稱水玻璃、泡花堿)水溶液呈堿性；可用作肥皂填料、木材防火劑及粘膠劑等。

［表達(dá)與交流］(四人一組交流)看完這一組人類居所變遷的圖片，談?wù)勀愕母邢搿＃蹖W(xué)生匯報］討論后發(fā)表自己的觀點。

［小結(jié)］1.社會在進步、人們生活條件在改善； 2.人類利用的材料越來越優(yōu)越；

3.新型的材料對人類的進步起了重要作用，等等。

［過渡］以上住房中用到的磚瓦、玻璃、水泥等都屬于硅酸鹽材料，可見，在通常情況下硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定。

［板書］33常見的硅酸鹽制品(玻璃、水泥、陶瓷)［屏幕顯示］玻璃制品和水泥樣品，它們的成分和用途。

［板書演示］硅酸鹽制品的表示方法：用化學(xué)元素符號表示其成分及組成的順序：活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·二氧化硅·水 ［屏幕顯示］古陶瓷圖片欣賞

［講述］中國的陶瓷馳名世界，英文“China”(中國)一詞又指“瓷器”，這反映了在西方人眼里中國是“瓷器故鄉(xiāng)”。

［拓展與遷移］(屏幕顯示)結(jié)合圖片介紹陶瓷的制作工序。

［過渡］古陶瓷對人類文明起了重要的作用，隨著科技的發(fā)展，不斷研究出具有優(yōu)異性能的新型陶瓷。比如高溫超導(dǎo)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。［板書］34具有優(yōu)越性能的新型陶瓷 ［屏幕顯示］幾種新型陶瓷的圖片

［各抒己見］學(xué)完了這一課，談?wù)勀阌惺裁词斋@。硅及其化合物對人類社會進步有哪些貢獻(xiàn)？(預(yù)先布置的小論文，五人一組，推選兩位同學(xué)在課堂作2分鐘的演講)［課堂小結(jié)］總結(jié)硅酸和典型硅酸鹽——硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)和用途。常見硅酸鹽制品的用途。［隨堂訓(xùn)練］

1.用氧化物的形式表示以下硅酸鹽：

鎂橄欖石Mg2SiO4；高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4；三硅酸鎂Mg2Si3O8·nH2O 2.CO2通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是()。A.氯化鈣溶液B.石灰水

C.飽和碳酸鈉溶液D.硅酸鈉溶液

［作業(yè)布置］完成課本第69頁第1、2題；《化學(xué)學(xué)材》第47頁、第48頁第2、4、8、9題。［教學(xué)反思］

本節(jié)課的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作和實驗分析能力，了解硅酸鹽制品以及在生活、生產(chǎn)乃至于人類社會的進步中的重要作用。