第一篇:二氧化硅與信息材料教案
二氧化硅與信息材料
一、教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)與技能:
⑴了解硅在自然界的存在形式,了解硅及二氧化硅的重要性質(zhì)。⑵了解工業(yè)上高純硅的制備方法。
⑶了解硅、二氧化硅在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和與人類(lèi)文明發(fā)展的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生研究、開(kāi)發(fā)新材料的意識(shí)。2.過(guò)程與方法目標(biāo):
通過(guò)碳與硅,二氧化碳與二氧化硅的對(duì)比學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的推理、歸納、遷移能力。3.情感與態(tài)度目標(biāo):
通過(guò)硅和二氧化硅的用途的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)與社會(huì)的緊密聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的情感需要。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
難點(diǎn):硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
三、教學(xué)用具:
多媒體輔助教學(xué)沙子瑪瑙飾品、石英鐘、。
四、教學(xué)方法:
[教師]:展示沙子和日常生活中的瑪瑙飾品、石英鐘等。
[提問(wèn)]:你知道這些東西有什么共同點(diǎn)嗎?有什么關(guān)系嗎?
[學(xué)生]從化學(xué)角度講主要成分都是二氧化硅。
[教師]幻燈片展示:芯片
[教師]提問(wèn):芯片中的主要材料是?
[學(xué)生]二氧化硅。
[教師]關(guān)于SiO2的性質(zhì)及用途,我們還不是很了解,下面我們就來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)二氧化硅。
[板書(shū)]二氧化硅與信息材料
[教師]:沙子是我們最常見(jiàn)到的二氧化硅之一,結(jié)合日常生活常識(shí),日常所見(jiàn)的沙子在哪里?沙子有什么樣的性質(zhì),基本上就是二氧化硅的性質(zhì)。首先,沙子能否溶于水,能否與水反應(yīng),能否與空氣反,加熱時(shí)能否與氧氣反應(yīng)?
[學(xué)生]:沙子很堅(jiān)硬,熔沸點(diǎn)高,可以耐高溫;不溶于水也不與水反應(yīng),加熱是也不與氧氣反應(yīng),常溫時(shí)與常見(jiàn)的酸也不反應(yīng)。
[教師]很好,大家都說(shuō)了很多二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),而且都很正確。那么二氧化硅還有哪些性質(zhì),結(jié)合課本的知識(shí),對(duì)二氧化硅有一個(gè)全面的了解。
[教師]好,現(xiàn)在請(qǐng)歸納二氧化硅的相關(guān)的信息。
學(xué)生歸納,教師板書(shū)
板書(shū):
一、二氧化硅
1、存在形式
沙子、石英、水晶、硅藻土等。
2、空間結(jié)構(gòu):
正四面體的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3、物理性質(zhì):
熔沸點(diǎn)高,硬度大,不溶于水的固體,不導(dǎo)電
【教師】二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢?學(xué)習(xí)一種新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉的、跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。你覺(jué)得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)?講講你的理由?
【學(xué)生】都是酸性氧化物,碳元素和硅元素的最外層電子數(shù)相同。【教師】二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢?
【學(xué)生】氧化物的分類(lèi)角度考慮具有酸性氧化物的通性。從氧化還原的角度考慮具有弱氧化性 學(xué)生動(dòng)手書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+CaO=CaCO3 CO2+H2O=H2CO3 CO2+C=2CO 【教師】二氧化硅也是一種酸性氧化物,與有相似的化學(xué)性質(zhì)。請(qǐng)分析二氧化硅的化學(xué)性質(zhì),并寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
【學(xué)生】 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3 SiO2+2C = Si+2CO 【板書(shū)】
4、化學(xué)性質(zhì) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3 SiO2+2C = Si+2CO 【教師】二氧化硅還有一個(gè)特殊性:它可以與氫氟酸反應(yīng) [板書(shū)]SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O [討論]實(shí)驗(yàn)室如何貯存氫氟酸? 【學(xué)生】塑料瓶
【教師】我們來(lái)小結(jié)下二氧化硅的的化學(xué)性質(zhì)
【板書(shū)】
常溫下,性質(zhì)穩(wěn)定,不與水,酸(除氫氟酸)發(fā)生反應(yīng)
【教師】在這里,我要給大家介紹一種新的酸——硅酸。硅酸是一種酸性比碳酸還弱的酸。酸性氧化物與水反應(yīng),利用較強(qiáng)酸制較弱酸原理,用可溶性鹽與較強(qiáng)的酸反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室能否用二氧化硅能與水反應(yīng)制取硅酸? 【學(xué)生】不能,二氧化硅不溶于水
【教師】硅酸的制備方法是SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 【板書(shū)】SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
【教師】大家看書(shū)本第81頁(yè)第二段,總結(jié)下二氧化硅的用途
【板書(shū)】
5、二氧化硅用途:制光導(dǎo)纖維,光學(xué)鏡片、石英坩堝等。
【教師】剛才學(xué)習(xí)的SiO2在信息領(lǐng)域有重要的應(yīng)用,其實(shí)用SiO2制取得到的單質(zhì)Si在信息領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用,下面我們就降下單質(zhì)。【板書(shū)】
二、硅
【教師】硅單質(zhì)用途廣泛,但自然界中卻沒(méi)有硅單質(zhì)。工業(yè)上是如何制取硅單質(zhì)。【板書(shū)】
1、硅的制取 SiO2+2C =Si+2CO↑ Si+2Cl2 =SiCl4 SiCl4 +2H2 = Si +4HCl 【教師】請(qǐng)一位同學(xué)總結(jié)一下硅的物理性質(zhì)。
【板書(shū)】
2、硅的物理性質(zhì):熔沸點(diǎn)很高,硬度很大。【教師】下面我們來(lái)討論以下硅的化學(xué)性質(zhì)
單質(zhì)硅在常溫比較穩(wěn)定,與氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等物質(zhì)都很難發(fā)生反應(yīng),但能與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。在加熱時(shí)能跟O2等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。【板書(shū)】:
3、硅的化學(xué)性質(zhì) Si+O2 加熱=SiO2 Si+4F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 提問(wèn):
根據(jù)所學(xué)的單質(zhì)碳知識(shí),歸納出硅的化學(xué)性質(zhì)與碳的化學(xué)性質(zhì)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。相同點(diǎn):它們?cè)诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在加熱時(shí)能跟O2等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具有一定的還原性。
不同點(diǎn):硅在常溫下與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。碳在加熱下與濃硫酸、硝酸等發(fā)生反應(yīng)。提問(wèn):
硅的主要用途是什么?
第二篇:河北《二氧化硅與信息材料》教學(xué)設(shè)計(jì)
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河北《二氧化硅與信息材料》教學(xué)設(shè)計(jì)
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一、教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能目標(biāo)】
知道二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理性質(zhì);了解二氧化硅在信息材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。【過(guò)程與方法目標(biāo)】
通過(guò)探究二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其性質(zhì)之間的關(guān)系,學(xué)會(huì)歸納總結(jié)的方法。【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
體會(huì)二氧化硅材料在人類(lèi)文明發(fā)展中的重要作用,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
二、教學(xué)重難點(diǎn) 【重點(diǎn)】
二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途。【難點(diǎn)】 二氧化硅的結(jié)構(gòu)。
三、教學(xué)過(guò)程 環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
展示砂子、石英、水晶、硅藻土的圖片。提問(wèn):圖片中的物質(zhì)主要成分是什么? 總結(jié):這些都是自然界中存在的二氧化硅。環(huán)節(jié)二:講授新課
過(guò)渡:同學(xué)們,你們知道這些物質(zhì)有哪些應(yīng)用嗎? 學(xué)生討論并回答:建筑材料、飾品。提問(wèn):為什么會(huì)有這樣的用途呢? 總結(jié):因?yàn)檫@些物質(zhì)的主要成分二氧化硅是一種熔沸點(diǎn)很高,硬度很大,不溶于水的氧化物。
請(qǐng)學(xué)生回憶學(xué)習(xí)過(guò)的物質(zhì),還有哪種物質(zhì)同樣有熔沸點(diǎn)高,硬度大的特點(diǎn)? 學(xué)生回憶并回答:金剛石。
引導(dǎo):金剛石與二氧化硅的物理性質(zhì)相似,是不是它們的結(jié)構(gòu)有些類(lèi)似之處呢?我們一起來(lái)回憶下金剛石的結(jié)構(gòu)。
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學(xué)生回憶金剛石晶體結(jié)構(gòu)并描述(正四面體結(jié)構(gòu))。
引導(dǎo)同學(xué)根據(jù)金剛石的晶體結(jié)構(gòu),畫(huà)出晶體硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型。
展示二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型圖片,并講解性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),二氧化硅是原子直接構(gòu)成的晶體,分子間的作用力大,決定了熔沸點(diǎn)高、硬度大的性質(zhì))。
講解:自然界中的二氧化硅有著廣泛的應(yīng)用,從這些物質(zhì)中提取出的純的二氧化硅在我們?nèi)祟?lèi)文明中起著更為重要的作用,在生活、科研領(lǐng)域中都起著重要作用,比如用作光導(dǎo)纖維、光學(xué)鏡片等。可以說(shuō),目前全球信息的流通、電子工業(yè)的發(fā)展是離不開(kāi)二氧化硅的。
環(huán)節(jié)三:鞏固小結(jié)
學(xué)生總結(jié)收獲:二氧化硅的性質(zhì)及用途。
教師課后延伸:我們相信,隨著科技的發(fā)展,它們還會(huì)為人類(lèi)文明發(fā)揮更多的作用,希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí),掌握更多的科學(xué)知識(shí),去開(kāi)發(fā)、研究硅這種古老而又年輕的元素。
作業(yè):查閱資料,并寫(xiě)出二氧化硅應(yīng)用的調(diào)查報(bào)告。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
中公講師徐艷艷解析
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第三篇:硅和二氧化硅教案
●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)、用途、存在及制備方法。2.使學(xué)生了解二氧化硅的存在、性質(zhì)和用途。3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)歸納、總結(jié)和探究的能力。●教學(xué)重點(diǎn)
硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) ●教學(xué)難點(diǎn)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納、總結(jié)和探究的能力 ●課時(shí)安排 一課時(shí) ●教學(xué)方法
引導(dǎo)、探究、對(duì)比、練習(xí)●教學(xué)用具 投影儀
兩條干燥的布條或線繩(其中一條在硅酸鈉溶液中預(yù)先浸過(guò))、酒精燈、火柴 ●教學(xué)過(guò)程
[引言]請(qǐng)大家看課本彩圖中的硅單質(zhì)照片。
[師]別看它看起來(lái)灰溜溜,它自己及它的化合物的作用卻是大得很。大到高科技領(lǐng)域,小到我們的周?chē)教幎加泄杓捌浠衔锏嫩櫽啊.?dāng)今電子工業(yè)的飛速發(fā)展,更是與人們對(duì)硅的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)息息相關(guān)。本節(jié)課,我們就來(lái)學(xué)習(xí)硅及其化合物的有關(guān)知識(shí)。[板書(shū)]第二節(jié) 硅和二氧化硅
[過(guò)渡]首先,我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下元素含量居于自然界第二的硅單質(zhì)的性質(zhì)。[板書(shū)]
一、硅(si)
[師]請(qǐng)大家閱讀課本p145的第一、二自然段,總結(jié)出硅的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理性質(zhì)等方面的內(nèi)容。[學(xué)生閱讀]
[問(wèn)]硅元素以什么形態(tài)存在于自然界?硅元素主要存在于什么物質(zhì)里?
[生]硅以化合態(tài)存在于自然界,硅元素主要存在于地殼的各種礦物和巖石里。[問(wèn)]硅有幾種同素異形體?分別是什么? [生]硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體。[問(wèn)]為什么晶體硅的熔沸點(diǎn)高、硬度大? [生]因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石。[問(wèn)]硅的導(dǎo)電性怎樣?
[生]介于金屬與非金屬之間,是半導(dǎo)體。[師]很好。以上內(nèi)容我們可總結(jié)如下:
[板書(shū)]以化合態(tài)存在于自然界,有兩種同素異形體。(1)物理性質(zhì):熔、沸點(diǎn)高,硬度大,半導(dǎo)體。
[過(guò)渡]那么,硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)又有哪些?其與同主族的碳相比,是否一樣?下面,我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。[板書(shū)](2)化學(xué)性質(zhì)
[師]請(qǐng)大家根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)回答,碳單質(zhì)有哪些化學(xué)性質(zhì)?
[生]碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,高溫時(shí)可與氧氣等活潑非金屬反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中常做還原劑。
[師]回答得很好。那么,硅的性質(zhì)是否也如此呢?請(qǐng)大家閱讀課本p146第一自然段進(jìn)行總結(jié)。
[學(xué)生閱讀后回答]
常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外,硅不跟其他物質(zhì),如氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等起反應(yīng)。加熱時(shí),能跟一些非金屬反應(yīng),如它能和氧氣反應(yīng)生成二氧化硅。[師]對(duì)。我們可把上述硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)歸納如下: [講解并板書(shū)]常溫下性質(zhì)穩(wěn)定
si+2f2====sif4 si+4hf====sif4+2h2↑
si+2naoh+h2o====na2sio3+2h2↑ si+o2 sio2 [過(guò)渡]物質(zhì)的用途由其性質(zhì)決定,硅的這些性質(zhì)決定了硅什么樣的用途呢?請(qǐng)大家閱讀課本p146第二自然段和課本p147選學(xué)內(nèi)容“硅的用途”。[板書(shū)](3)硅的用途
[學(xué)生閱讀后回答]可以用來(lái)制集成電路、晶體管、硅整流器、太陽(yáng)能電池,還可以用來(lái)制造變壓器鐵芯及耐酸設(shè)備等。
[師]回答得很好。不過(guò),大家需要知道的是,電子工業(yè)上所用的硅,都是純度很高的硅,而由我們剛才所學(xué)知識(shí)知道,自然界沒(méi)有單質(zhì)硅存在。那么,我們?cè)鯓又迫」枘兀空?qǐng)大家看課本后回答。[板書(shū)](4)硅的制法
[學(xué)生看書(shū)后回答]我們使用的硅,都是從硅的化合物中提取的。工業(yè)上用碳和二氧化硅在高溫下反應(yīng)制取硅。
[師]注意!上述反應(yīng)中的產(chǎn)物是一氧化碳,而不是二氧化碳。另外,通過(guò)上述反應(yīng)所制得的硅只是粗硅,用做半導(dǎo)體材料時(shí),還需將其提純。
[過(guò)渡]硅在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,但在受熱條件下可與氧氣反應(yīng)生成二氧化硅。接下來(lái),我們來(lái)學(xué)習(xí)硅的最高價(jià)氧化物——二氧化硅的性質(zhì)。[板書(shū)]
二、二氧化硅(sio2)[問(wèn)]二氧化硅與二氧化碳都是第ⅳa族元素形成的最高價(jià)氧化物,它們的性質(zhì)是否相同呢?請(qǐng)大家回憶我們初中學(xué)過(guò)的二氧化碳的性質(zhì),并從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩方面回答。
[生]二氧化碳的物理性質(zhì)是:常溫常壓下是無(wú)色無(wú)味的氣體,能溶于水,密度比空氣大。化學(xué)性質(zhì)是:本身不燃燒,一般情況下也不支持燃燒,能與水反應(yīng)生成碳酸,能與堿反應(yīng),是酸性氧化物。
[師]大家回答得很流利。請(qǐng)問(wèn),有沒(méi)有固體的二氧化碳? [生]有!固體的二氧化碳叫干冰。[師]干冰可以用來(lái)人工降雨,為什么? [生]因?yàn)楦杀幸咨A的性質(zhì)。
[師]那么,二氧化碳所具有的物理性質(zhì)二氧化硅是否具有呢?請(qǐng)大家看課本有關(guān)內(nèi)容,比較二氧化碳與二氧化硅的物理性質(zhì)。[板書(shū)](1)物理性質(zhì)
[學(xué)生看書(shū)后回答]二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大,它是一種堅(jiān)硬難熔的固體,不溶于水。
[板書(shū)]堅(jiān)硬難溶的固體,不溶于水。
[過(guò)渡]二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳相比,是不是也有這么大的差異呢?請(qǐng)大家閱讀課本有關(guān)內(nèi)容,并填寫(xiě)下表。[板書(shū)](2)化學(xué)性質(zhì) 與水反應(yīng) 與酸反應(yīng) 與堿反應(yīng)
與堿性氧化物反應(yīng) 與碳反應(yīng)
[找一個(gè)同學(xué)把答案填寫(xiě)在膠片上,不足部分由教師和學(xué)生共同補(bǔ)充] 注:[上表答案]
sio2+4hf====sif4↑+2h2o不反應(yīng)
[師]從上表可以看出,二氧化硅能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水,是一種酸性氧化物,它不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。
酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng),這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理。以上兩點(diǎn),屬二氧化硅的特性。由此,我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)為:
[講解并板書(shū)]不溶于水的酸性氧化物,能與氫氟酸反應(yīng)。
[問(wèn)題探究]為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。
[生]因?yàn)椴Aе泻衧io2,sio2是酸性氧化物,能和堿起反應(yīng),容易使玻璃瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開(kāi)。[師]很正確。
[過(guò)渡]二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石,天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅,石英的主要成分也是二氧化硅,水晶是純度較高的二氧化硅。請(qǐng)大家看課本有關(guān)內(nèi)容,了解它們的用途。并總結(jié)出來(lái)。[板書(shū)](3)用途
[學(xué)生看書(shū)后回答]二氧化硅可用來(lái)做光導(dǎo)纖維;石英可用來(lái)做石英鐘、石英表,耐高溫的石英玻璃;水晶可以用來(lái)制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等,含有有色雜質(zhì)的石英,還可用于制造精密儀器軸承,耐磨器皿和裝飾品等。[師]大家回答得很全面。
[師]確實(shí),二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途,但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危害,使人患硅肺病,請(qǐng)大家閱讀課本p148“二氧化硅粉塵的危害”的內(nèi)容。[學(xué)生閱讀后]
[師]希望大家努力學(xué)習(xí),并能在將來(lái)發(fā)明和創(chuàng)造一些新的技術(shù),新的設(shè)備以控制空氣中粉塵的含量,從而為人類(lèi)的健康和生存環(huán)境做出貢獻(xiàn)。
[過(guò)渡]剛才我們提到二氧化硅不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。那么,硅酸是怎樣的一種酸?它怎樣制得呢?下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。[板書(shū)]
三、硅酸(h2sio3)
[師]從上一節(jié)我們比較同主族元素的性質(zhì)知道,硅酸是一種比碳酸還要弱的酸,它不溶于水,不能使指示劑變色,是一種白色粉末狀的固體。[板書(shū)]不溶于水,酸性比碳酸弱。
[師]硅酸可通過(guò)可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)得到,如:
[講解]生成的h4sio4叫原硅酸,是一種白色膠狀物質(zhì),不溶于水,在干燥的空氣中易失水變成硅酸。硅酸在加熱條件下會(huì)進(jìn)一步失水得到二氧化硅。[板書(shū)] h4sio4====h2sio3+h2o h2sio3 sio2+h2o [過(guò)渡]剛才我們提到的硅酸鈉,是一種可溶性的硅酸鹽,而其他硅酸鹽多數(shù)是不溶于水的。硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分,自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物,約占地殼質(zhì)量的5%。
[板書(shū)]
四、硅酸鹽
[師]請(qǐng)大家看以下實(shí)驗(yàn)。[演示實(shí)驗(yàn)]取兩根一樣的干燥布條(其中一根在硅酸鈉溶液中浸過(guò))在火焰上燃燒。[問(wèn)]兩根布條燃燒的情況一樣嗎?現(xiàn)象有何不同? [生]不一樣。一根很容易燃燒,一根不燃。
[師]是什么原因造成了這樣的差別呢?答案在這里![板書(shū)]硅酸鈉(na2sio3)[講解]不燃的布條是由于我預(yù)先在硅酸鈉溶液中浸泡并曬干的。這也是硅酸鈉的用途之一。硅酸鈉的水溶液俗名“水玻璃”,其用途很廣,建筑工業(yè)及造紙工業(yè)用它做粘合劑。
木材或織物用水玻璃浸泡過(guò)后既防腐又不易著火。浸過(guò)水玻璃的鮮蛋可以長(zhǎng)期保存。水玻璃還用作軟水劑,洗滌劑和制肥皂的填料。它也是制硅膠和分子篩的原料。
硅酸鹽的種類(lèi)很多,結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,通常可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來(lái)表示其組成。書(shū)寫(xiě)時(shí),應(yīng)把金屬元素的氧化物寫(xiě)在前面,若有多種金屬元素,按活潑性依次減弱的順序?qū)懗銎溲趸铮缓髮?xiě)sio2,最后寫(xiě)h2o,且各氧化物之間要用“?”隔開(kāi)。如: [板書(shū)并講解] na2sio3 na2o?sio2 al2(si2o5)(oh)4 al2o3?2sio2?2h2o [師]粘土的主要成分也是硅酸鹽,是制造陶瓷器的主要原料。[投影練習(xí)]閱讀下文,完成1~3題。
1.假設(shè)根據(jù)每步反應(yīng)建立一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間,該高純硅廠家需要幾個(gè)車(chē)間 a.3個(gè) b.4個(gè)
2.生產(chǎn)原理中沒(méi)有涉及到的反應(yīng)是 a.置換反應(yīng) b.復(fù)分解反應(yīng)
3.該廠家不采用石英與焦炭直接制高純硅的主要原因是 4.al2o3?2sio2?2h2o是 a.混合物b.硅酸鹽 解析:硅酸鹽的種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人們通常用金屬氧化物和二氧化硅的形式來(lái)表示組成,如na2sio3改寫(xiě)成na2o?sio2。解此類(lèi)題時(shí),先把題目所給氧化物反寫(xiě)過(guò)來(lái)則為al2(si2o5)?(oh)4,為高嶺石,即為硅酸鹽,不是混合物,也不是兩種氧化物的水化物,更不是鋁酸鹽。答案:b ●板書(shū)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 硅和二氧化硅
一、硅(si)
以化合態(tài)存在于自然界;有兩種同素異形體。(1)物理性質(zhì):熔沸點(diǎn)高、硬度大、半導(dǎo)體。(2)化學(xué)性質(zhì) 常溫下性質(zhì)穩(wěn)定
si+o2 sio2(3)硅的用途(4)硅的制法 二、二氧化硅(sio2)
(1)物理性質(zhì):堅(jiān)硬難溶的固體,不溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì):不溶于水的酸性氧化物,能與氫氟酸反應(yīng)。(3)用途
三、硅酸(h2sio3)不溶于水,酸性比碳酸弱
h4sio4====h2sio3+h2o h2sio3 sio2+h2o
四、硅酸鹽
硅酸鈉(na2sio3)na2o?sio2 al2(si2o5)(oh)4 al2o3?2sio2?2h2o ●教學(xué)說(shuō)明
本節(jié)課采用了學(xué)生自學(xué)、教師引導(dǎo)歸納,并同已學(xué)知識(shí)相比較的教學(xué)方法,目的是為了讓學(xué)生更多地參與教學(xué),并在學(xué)習(xí)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納、總結(jié)和探究的能力。由于在初中已學(xué)過(guò)有關(guān)碳及其化合物的知識(shí),采用對(duì)比的學(xué)習(xí)方法,可以使學(xué)生溫故而知新。學(xué)生在了解sio2的用途時(shí),教師同時(shí)引導(dǎo)他們了解sio2粉塵的危害。這可以培養(yǎng)學(xué)生在以后的實(shí)踐中能辯證地看問(wèn)題。
本課時(shí)增加了一個(gè)有關(guān)水玻璃的實(shí)驗(yàn)。一是引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;再就是學(xué)生會(huì)印象深刻;更重要的是消除學(xué)生對(duì)陳述性知識(shí)的乏味感,也希望能對(duì)后面硅酸鹽工業(yè)的介紹,做一個(gè)很好的引子。
另外,如果授課時(shí)間允許,最好能專(zhuān)用一個(gè)課時(shí)來(lái)學(xué)習(xí)和整理碳及其化合物的有關(guān)知識(shí),以使碳族元素的知識(shí)更加豐富和條理化。
[注]碳及其化合物的有關(guān)知識(shí)可參考備課資料的知識(shí)補(bǔ)充部分。
第四篇:二氧化硅與信息材料的教學(xué)設(shè)計(jì)
高中化學(xué)蘇教版化學(xué)必修1《二氧化硅與信息材料》的教學(xué)設(shè)計(jì)
一、前期分析
學(xué)習(xí)內(nèi)容分析:本節(jié)課選自高中化學(xué)必修一專(zhuān)題3第三單元第二課,教材主要介紹了二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)以及應(yīng)用,工業(yè)上用C還原法制取高純度硅的方法和原理、硅晶體的物理化學(xué)性質(zhì)以及硅晶體的應(yīng)用。本節(jié)課編排在常見(jiàn)金屬元素的學(xué)習(xí)之后,是對(duì)全面學(xué)習(xí)基礎(chǔ)材料的補(bǔ)充,讓學(xué)生能夠更多的了解關(guān)于基礎(chǔ)材料的知識(shí)。本節(jié)課之后,編排了一些非金屬元素的學(xué)習(xí),所以整個(gè)編排順序是從金屬元素的學(xué)習(xí)過(guò)渡到非金屬元素的學(xué)習(xí),隨意本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)在整個(gè)單元學(xué)習(xí)中起到承上啟下的過(guò)渡作用。
學(xué)習(xí)者分析:本節(jié)課的學(xué)生是高一學(xué)生,他們的思維能力比較活躍,對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)充滿好奇,而且在初中的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了有關(guān)碳元素及其化合物的有關(guān)知識(shí),所以本節(jié)課通過(guò)類(lèi)比碳元素知識(shí)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的構(gòu)建,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度不大。但是,本節(jié)課設(shè)計(jì)到很多新的內(nèi)容,對(duì)硅是半導(dǎo)體,性質(zhì)介于金屬和非金屬之間,類(lèi)比有關(guān)碳知識(shí)的學(xué)習(xí)理解起來(lái)有點(diǎn)困難。此外,對(duì)于二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)的理解以及方程式的書(shū)寫(xiě)有些問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn):二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)、碳還原法制取高純硅的方法 教學(xué)難點(diǎn):二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 二、三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、知道硅在自然界中的存在形式;
2、掌握單質(zhì)硅、二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì);
3、知道工業(yè)上高純度硅的制備方法;
4、掌握二氧化硅和硅在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。過(guò)程與方法
通過(guò)碳與硅、二氧化碳與二氧化硅的類(lèi)比學(xué)習(xí),培養(yǎng)推理、歸納、遷移能力 情感態(tài)度價(jià)值觀
體會(huì)化學(xué)與生活息息相關(guān)、化學(xué)對(duì)我們生活的重要性。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課
四、教學(xué)過(guò)程
【實(shí)物展示,導(dǎo)入新課】
PPT展示有關(guān)沙子、水晶、瑪瑙的圖片
師:你們知道他們主要有什么共同點(diǎn)嗎?他們的主要成分是什么?
生:不知道
師:其實(shí)啊,水晶、瑪瑙、沙子等都是天然存在的二氧化硅,關(guān)于二氧化硅,我們還需要了解一些什么指示呢?那么本節(jié)課呢,我們就一起來(lái)探討有關(guān)二氧化硅的知識(shí)。既然我們知道沙子的主要成分是二氧化硅,那么沙子的性質(zhì)就是二氧化硅的性質(zhì)。首先,我們看一下,沙子有哪些物理性質(zhì)呢?請(qǐng)同學(xué)們想一想,沙子能否溶于水,能否與水反應(yīng),能否與空氣反應(yīng)、加熱時(shí)能否與氧氣反應(yīng)?
生:沙子硬度大,熔沸點(diǎn)很高,可以耐高溫;不溶于水,也不與水反應(yīng)、加熱也不與氧氣反應(yīng),常溫也不與酸反應(yīng)。
師:同學(xué)們回答的很好,那么我們一起來(lái)歸納下二氧化硅的物理性質(zhì)。【回顧舊知,類(lèi)比學(xué)習(xí)】
師:通常,我們學(xué)習(xí)一種新物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)我們往往可以找到一種自己熟悉的,跟它有可比性的物質(zhì)進(jìn)行類(lèi)比學(xué)習(xí)。請(qǐng)同學(xué)們回顧一下,初中我們學(xué)習(xí)了碳和二氧化碳的有關(guān)知識(shí),那么請(qǐng)同學(xué)們想一下,二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢?
生:二氧化碳是酸性氧化物,可以和堿反應(yīng)、、與堿性氧化物反應(yīng),有一定的弱氧化劑。師:同學(xué)回答的很好,那么接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)一寫(xiě)二氧化碳分別與氫氧化鈉、水、碳單質(zhì)、氧化鈣的反應(yīng)方程式。請(qǐng)四位同學(xué)上黑板來(lái)依次寫(xiě)有關(guān)的反應(yīng)方程式。生:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 生:CO2+H2O=H2CO3 生:CO2+C=2CO 生:CO2+CaO=CaCO3 師:請(qǐng)同學(xué)們看一下,這幾位同學(xué)寫(xiě)的對(duì)嗎?其實(shí)啊,第三位、第四位同學(xué)呢,忽略了條件在高溫的條件下啊,所以同學(xué)們?cè)趯?xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式的時(shí)候一定要將各個(gè)細(xì)節(jié)寫(xiě)全哈.其實(shí),二氧化硅也是一種酸性氧化物,它與二氧化碳有著相似的化學(xué)性質(zhì),那么我們類(lèi)比二氧化碳的反應(yīng),來(lái)學(xué)習(xí)二氧化硅的性質(zhì)。我們知道,二氧化硅既然和二氧化碳有著相似的性質(zhì),那么它也可與與堿反應(yīng)、與堿性氧化物反應(yīng),也有一定的氧化性。但是二氧化硅不溶于水,所以二氧化硅是不與水反應(yīng)的。那么二氧化硅與這些物質(zhì)反應(yīng),方程式是怎樣的呢?那么首先我們看二氧化硅與氫氧化鈉、氧化鈣的反應(yīng)方程式。
師:二氧化硅還有一個(gè)特殊性質(zhì):可以與氫氟酸反應(yīng)。應(yīng)用于玻璃雕花 {老師板書(shū)方程式} 師:同學(xué)們,我們知道水晶、瑪沙子等都是自然界天然存在的,主要成分是二氧化硅,那么請(qǐng)大家想想,硅元素在自然界是以什么形式存在的呢? 生:化合物,二氧化硅等
師:很對(duì),硅呢,在自然界中以化合物的形式存在。那么,我們要從自然界中得到單指硅,有什么辦法呢?工業(yè)上,我們制備高純度硅的方法采用的是碳還原法,這種方法得到的硅的純度達(dá)到了99.9%。P81。我們一起來(lái)看看它的具體過(guò)程以及原理。{老師板書(shū)方程式}
師:我們學(xué)習(xí)了二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)后,那么它有哪些應(yīng)用呢?請(qǐng)同學(xué)們想想看,生活中,我們哪些地方用到了二氧化硅的知識(shí)呢? 生:手機(jī)芯片、光導(dǎo)纖維、集成電路
師:是的,二氧化硅在我們生活中應(yīng)用很廣泛的,除剛剛同學(xué)講的外,二氧化硅還可以制作光學(xué)鏡片、石英坩堝等等。
師:學(xué)習(xí)了二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)后,那么對(duì)于單質(zhì)硅的物理化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用呢?下面呢,我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)單質(zhì)硅的知識(shí)。P82,請(qǐng)同學(xué)們看PPT上硅晶體制品,你能知道硅的哪些物理性質(zhì)呢? 生:硬度大
師:是的,硅晶體不僅硬度大,而且熔沸點(diǎn)很高。除此之外呢,硅的化學(xué)性質(zhì)也比較溫度,常溫下不與氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等發(fā)生反應(yīng)。硅晶體的導(dǎo)電性介于道題和絕緣體之間,是一種重要的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。同學(xué)們課后可以網(wǎng)上查查資料,增加自己的知識(shí)。【回顧新知,歸納總結(jié)】
師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了硅及其二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用,高純度硅的制備方法。同學(xué)們需要掌握這些知識(shí)。
五、形成性評(píng)價(jià)
1、光導(dǎo)纖維的主要成分是()
A、Si
B、SiO2
C、SiC
D、水泥
2、簡(jiǎn)述工業(yè)上制得高純度硅的原理和方法,寫(xiě)出方程式。
六、板書(shū)設(shè)計(jì)
二氧化硅與信息材料一、二氧化硅
1、化學(xué)式:SiO2
2、自然界中存在形式:沙子、石英、水晶等
3、空間結(jié)構(gòu)
正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
4、物理性質(zhì)
熔沸點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。
5、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
6、高純硅的制備
第五篇:二氧化硅教案
趙偉 20120441070
必修1第四章 非金屬及其化合物 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅(第一課時(shí))
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
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質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。
3、了解含硅材料在多領(lǐng)域中的應(yīng)用。
(二)過(guò)程與方法
1、積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,充分利用課本和課外有關(guān)硅及其化合物在生活、信息技術(shù)中應(yīng)用的事例,增加學(xué)生的認(rèn)識(shí)。
2、通過(guò)活動(dòng)探究、實(shí)驗(yàn)、歸納等方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。
3、充分利用新知識(shí)的遷移與聯(lián)系。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、使學(xué)生了解硅材料在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,感受化學(xué)的實(shí)用性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
2、培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決生活中問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):二氧化硅性質(zhì)及用途,硅酸的制備。教學(xué)難點(diǎn):硅酸的制備。
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入:正式上課之前我想問(wèn)同學(xué)們一個(gè)問(wèn)題,大家去做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)盛裝NaOH溶液的試劑瓶和盛裝HCl溶液的試劑瓶有什么不同之處?(盛裝HCl溶液的試劑瓶用玻璃塞而盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡膠塞)。為什么盛裝NaOH溶液的試劑瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞呢?那我們就帶著在這個(gè)問(wèn)題進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)-無(wú)機(jī)非金屬材料的主角(jue)-硅。(板書(shū))(1-2min)我給大家兩分鐘時(shí)間看一下書(shū)。
師:說(shuō)起硅我想大家應(yīng)該都不陌生,我們來(lái)看幾張圖片,硅太陽(yáng)能電池板、瑪瑙、砂子、瓷器、普通水泥(PPT展示)。這些都是我們生活中常見(jiàn)的吧,其中硅太陽(yáng)能電池板有單質(zhì)硅組成,瑪瑙、砂子主要成分都是二氧化硅,瓷器、普通水泥由硅酸鹽組成。這些在我們生活中應(yīng)用比較廣泛,那硅在地殼中的含量有如何呢? 這是一張地殼中各種元素的分布圖,從圖中可以看出硅在地殼中的含量為26.3%,僅次與氧,綜和以上的信息同學(xué)們不難得出為什么課文的標(biāo)題為無(wú)機(jī)非金屬材料的主角。
通過(guò)剛才的介紹,相信大家對(duì)硅有了一定的了解。如果我們要更進(jìn)一步地了解硅的性質(zhì),我們首先就得了解一下硅的核外電子排布。
師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)谙旅鏁?shū)寫(xiě)一下硅的核外電子排布,然后看一看和老師的是否一樣。[板書(shū)] 硅的核外電子排布:
師:我們知道硅是十四號(hào)元素,在元素周期表中硅位于第三周期、IV主族,所以硅的核外電子排布為284。從核外電子排布圖中可以看出硅的最外層有四電子,既不容易得到也不容易失去電子,所以硅主要以正四價(jià)化合態(tài)存在。我們知道與碳和硅是同一主族,我們來(lái)看一下碳的核外電子排布。從碳的核外電子排布中我們知道碳最外層也是四個(gè)電子,碳在自然界中的存在形式既有化合態(tài)也有游離態(tài),根據(jù)之前所學(xué)的知識(shí)我們知道硅還沒(méi)有碳活波,那么我想問(wèn)一下大家硅在自然界中有沒(méi)有游離態(tài)呢?答案是沒(méi)有。為什么這樣呢?主要是因?yàn)楣枋怯H氧元素,硅原子和氧原子非常容易結(jié)合,形成的二氧化硅或硅酸鹽中的硅氧鍵非常牢固,硅氧鍵一旦形成就很難被破壞,所以硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽形式存在。(4-8min)[板書(shū)]存在:氧化物、硅酸鹽
[過(guò)渡]那接下來(lái)我們就了解一下硅的氧化物 [板書(shū)] 二氧化硅(SiO2)剛剛我們說(shuō)了硅主要以正四價(jià)化合態(tài)存在哪么硅的氧化物是不是就是二氧化硅啊?
之前我們提到過(guò)砂子、瑪瑙等主要成分都是二氧化硅,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)你們對(duì)這些物質(zhì)的了推測(cè)歸納一下二氧化硅的物理性質(zhì)?
師:通過(guò)這些物質(zhì)我們可以知道二氧化硅是固體、硬度大,不溶于水而且熔點(diǎn)比較高。
[板書(shū)]:物理性質(zhì):固體、硬度大、熔點(diǎn)高、不溶與水
師:同學(xué)們知道碳和硅屬于同一主族,之前我們學(xué)習(xí)了二氧化碳,那么請(qǐng)大家能不能根據(jù)CO2的性質(zhì)推測(cè)SiO2可能具有哪些重要的性質(zhì)?
引導(dǎo):我們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?(同學(xué)們覺(jué)得它不能溶于硅酸,嗯 這是第一個(gè)猜想。)進(jìn)行板書(shū)同時(shí)問(wèn):同學(xué)們?cè)谒伎家幌露趸柽€可能具有其他那些性質(zhì)呢? 二氧化碳是一種酸性氧化物,能與堿反應(yīng)生成鹽和水,那兒氧化硅會(huì)不會(huì)具有同樣的性質(zhì)呢?
[板書(shū)]猜想:可能與水反應(yīng)生成相應(yīng)酸;SiO2是一種酸性氧化物與堿反應(yīng)生成鹽和水;與堿性物質(zhì)反應(yīng)生成鹽。
師:我們具體來(lái)看看同學(xué)們的推測(cè)到底正不正確。SiO2 的化學(xué)性質(zhì)
師:我們知道沙子、瑪瑙等都是不能溶于水,也就不能直接與水反應(yīng)生成硅酸,所以這個(gè)推斷是錯(cuò)的。
師:那么二氧化硅能不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)呢?通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以證明二氧化硅可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水。由于他們反應(yīng)緩慢,現(xiàn)象不明顯在這里我們就不做演示實(shí)驗(yàn)了。請(qǐng)同學(xué)們拿起手中的筆和我一起書(shū)寫(xiě)該反 應(yīng)方程式。[板書(shū)] 與強(qiáng)堿反應(yīng)
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 師:在該反應(yīng)中二氧化硅和堿反應(yīng)生成了鹽和水,所以二氧化硅是什么氧化物?(酸性氧化物),在之前的學(xué)習(xí)中我們知道與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱(chēng)為酸性氧化物,同樣與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱(chēng)為堿性氧化物。那么我們把既能與酸反應(yīng)生成鹽和水又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱(chēng)為兩性氧化物。既不能與酸反應(yīng)生成鹽和水,也能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱(chēng)為不成鹽氧化物。通過(guò)剛剛學(xué)習(xí)的知識(shí)我們就可以解決上課前的那個(gè)問(wèn)題,為什么盛裝NaOH溶液的試劑瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞呢?
我可以給大家一個(gè)提示,玻璃中含有二氧化硅我們實(shí)驗(yàn)室使用的玻璃塞一般是磨口的,所以玻璃塞會(huì)和氫氧化鈉反應(yīng)。但大家覺(jué)得這是不是主要原因,我們可以結(jié)合反應(yīng)的生成物以及我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)所觀察到的現(xiàn)象去考慮。你們有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室如果盛裝氫氧化鈉的試劑瓶用了玻璃塞,過(guò)了一段時(shí)間我們就不能打開(kāi)。哪位同學(xué)起來(lái)說(shuō)說(shuō)自己的看法,為什么玻璃塞打不開(kāi)?因?yàn)榉磻?yīng)生成了具有黏性的硅酸鈉,從而導(dǎo)致玻璃塞與瓶口粘在一起,不易打開(kāi)。所以盛裝NaOH溶液的試劑瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞。大家以后做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可別犯錯(cuò)誤把塞子蓋錯(cuò)了哈(PPT展示)
[過(guò)渡]不知道有沒(méi)有同學(xué)了解煉鋼,在煉鋼的最后要進(jìn)行脫氧,常用的脫氧劑常常是硅鐵合金,脫氧劑最終反應(yīng)生成了二氧化硅,但是我們最終需要的是鋼材是不含二氧化硅的,我想請(qǐng)同學(xué)們幫忙設(shè)計(jì)怎樣除去二氧化硅?
剛剛我們知道了二氧化硅是酸性氧化物,那我們可不可以把這個(gè)作為突破口呢? 酸性氧化物除了能與堿反應(yīng)之外,是不是還能與堿性氧化物反應(yīng)啊?酸性氧化物除了能與能與堿反應(yīng)之外,還能與大多數(shù)的堿性氧化物反應(yīng)。在實(shí)際生產(chǎn)中技術(shù)人員將碳酸鈣加入到熔爐中,碳酸鈣在高溫作用下分解生成氧化鈣,生成的氧化鈣與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣,硅酸鈣最后變?yōu)闉闋t渣,從而將鋼中的二氧化硅除去。
[過(guò)渡]我們來(lái)書(shū)寫(xiě)一下這個(gè)反應(yīng)方程式 [板書(shū)]與氧化鈣反應(yīng)
高溫CaO+SiO2=====CaSiO3
經(jīng)過(guò)以上的分析我們知道二氧化碳和二氧化硅在化學(xué)性質(zhì)上既有相似之處也有不同。
他們的化學(xué) 性質(zhì)為什么會(huì)有差異?這還要從他們的結(jié)構(gòu)說(shuō)起,由于二氧化硅的空間構(gòu)型是四面體結(jié)構(gòu)(每1個(gè)Si原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)O原子,Si在中心,O在四個(gè)頂角.這就構(gòu)成了二氧化硅的四面體結(jié)構(gòu)),而且最終形成的二氧化硅晶體是原子晶體,而二氧化碳是直線型結(jié)構(gòu),形成的是分子晶體。所以二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比二氧化碳穩(wěn)定。二氧化硅除了具有酸性氧化物的通性外,還具有特性。比如酸性氧化物一般不與酸反應(yīng),但二氧化硅能與HF反應(yīng)。所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室看到盛裝HF的試劑瓶是塑料瓶而不是玻璃瓶,這是因?yàn)椴Aе泻卸趸瑁趸枘芘cHF反應(yīng)生成SiF4和水,我們來(lái)書(shū)寫(xiě)一下反應(yīng)方程式。這個(gè)反應(yīng)還有其它的應(yīng)用,比如可以用氫氟酸刻蝕玻璃(PPT展示圖片)[板書(shū)]與氫氟酸反應(yīng)
SiO2 + 4HF =SiF4↑+ 2H2O
總結(jié)
這節(jié)課我們新課就講到這里,接下來(lái)我們來(lái)回顧一下今天的主要內(nèi)容
首先我們了解了二氧化硅的物理性質(zhì),二氧化硅是固體、硬度大、熔點(diǎn)高、不溶與水,然后接下來(lái)我們講了二氧化硅是酸性氧化物,能與堿反應(yīng)生成鹽和水,還能和堿性氧化物反應(yīng)。但要注意的是二氧化硅不能與水反應(yīng),大家應(yīng)該注意。這節(jié)課到此結(jié)束,同學(xué)們下去以后。。
1、氫氟酸是唯一能與二氧化硅反應(yīng)的酸 板書(shū)
1、硅(Si)核外電子排布 Si C 存在:氧化物 硅酸鹽
2、二氧化硅(SiO2)
物理性質(zhì):固體、不溶于水
硬度大、沸點(diǎn)高 化學(xué)性質(zhì)
猜想:圈1不能與水反應(yīng)生成硅酸
圈2酸性氧化物,能與堿反應(yīng) 與堿反應(yīng):
與氧化物反應(yīng): 與HF反應(yīng):