无机非金属材料的主角教学设计.doc

《无机非金属材料的主角——硅》教学设计 设计思想及理论基础 设计思想：将生活化教学、互动对话教学相结合联系实际生活，根据学生已有的知识和经验，激发学生求知的欲望和学习的主动性。 理论依据：结合学生原有的认知，将新知识与原有知识相联系从而产生有意义的学习。 教学背景分析 教材分析：本节内容位于高中化学必修1第四章非金属及其化合物的第一节，紧随金属及化合物之后，有利于学生对金属与非金属的进一步认识。从知识体系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐、硅单质三部分组成，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相关的性质使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力培养学生对自然界的热爱，学习化学的兴趣体会硅的化合物在无机非金属材料中扮演的重要角色，增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识，使学生逐渐形成正确的科学社会观 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。SiO2２２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 讲述： 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。 讲述：石英晶体是结晶的二氧化硅。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。二氧化硅可用来做光导纤维石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等坚硬、难溶固体 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3 讲述：酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理 特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O （怎样保存HF？塑料瓶） 氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工业上用此反应制粗硅 在高温下与碳酸盐的反应（应用于玻璃生产） SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 == CO2↑ + CaSiO3 SiO2与CO2化学性质的比较（学生做，教师补充） 物 质 二氧化硅(SiO2) 二氧化碳(CO2) 与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与碳反应 试管中加入３～５ｍL Na2ＳiＯ3饱和溶液，滴入２～３滴酚酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边震荡，至红色变浅并接近消失停止，记录现象。H2SiO3==H2O+SiO2 （2）制备：较强酸与可溶硅酸盐溶液 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3 用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 硅酸钠：Na2O.SiO2 作业：上述说的三大无机非金属材料都属于硅酸盐产品，请同学们下去之后自己查资料，去了解三大材料。 板书设计 、非金属及其化合物 、无机非金属材料的主角——硅（Si） 硅——Si 在地壳中的含量：26.3%，仅次于氧 碳和硅的原子结构示意图 （3）性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性，在常温下化学性质不活泼。 （4）用途：良好的半导体材料，半导体晶体管、硅芯片 二、二氧化硅——SiO2 (1)存在形态：定态和无定态，统称硅石。基本结构单元：四面体。 （2）物理性质：坚硬、难溶固体SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3 特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O （怎样保存HF？塑料瓶） 氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工业上用此反应制粗硅 在高温下与碳酸盐的反应（应用于玻璃生产） SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 == CO2↑ + CaSiO3 SiO2与CO2化学性质的比较 物 质 二氧化硅(SiO2) 二氧化碳(CO2) 与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与碳