《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅》教案

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1、教 案 課題：第四章 第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角------硅(一) 授課班級(jí) 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途 2、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) 過(guò)程 與 方法 1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。 2、活動(dòng)探究，通過(guò)硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力。 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 通過(guò)了解材料發(fā)展的歷史與前景，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在材料科學(xué)中的重要地位，體會(huì)化學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性，激發(fā)對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣。 重 點(diǎn) 二氧化硅的性質(zhì)(尤其是

2、作為酸性氧化物的性質(zhì)) 難 點(diǎn) 二氧化硅的存在等STS關(guān)注的拓展性學(xué)習(xí)內(nèi)容 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書(shū) 設(shè) 計(jì) 第四章 第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角------硅(一) 一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅(SiO2 ) (1) 存在 (2) 用途 (3) 物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大的固體、不溶于水，純凈的SiO2 晶體無(wú)色透明 (4) 結(jié)構(gòu)：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (5) 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定，不活潑 具有酸性氧化物的性質(zhì)：(不溶于水且不和水反應(yīng)) 與強(qiáng)堿反應(yīng) ：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 與堿性氧化物反應(yīng)：Si

3、O2+CaOCaSiO3 與HF的反應(yīng)：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O 2、硅酸(H2SiO3) 硅酸是一種弱酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。 Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 ↓ Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3 ↓ Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3 ↓ H2SiO3 H2O +SiO2 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) ［引入］我們生成的地球，它堅(jiān)硬的地殼是由什么構(gòu)成的？ 巖石，構(gòu)成巖石的主要成分是硅酸鹽及硅的

4、氧化物。 ［問(wèn)］一提到硅，同學(xué)們又能想到什么呢？ 硅谷：美國(guó)新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),電子技術(shù)研究中心,計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的重要基地,位于加利福尼亞州圣弗朗西斯科南端. 半導(dǎo)體：?jiǎn)尉Ч枋前雽?dǎo)體器材的核心材料,硅半導(dǎo)體是集成電路的主要材料,估計(jì)在21世紀(jì),硅仍然會(huì)占半導(dǎo)體材料的95%以上. 沙子、石英、水晶：主要成分是硅的氧化物 光導(dǎo)纖維:從石英玻璃熔融體中,拉出直徑為100微米的細(xì)絲.再把千百根光導(dǎo)纖維組合并增強(qiáng)處理,就制成成光纜,其優(yōu)點(diǎn):質(zhì)輕,體積小,輸送距離長(zhǎng),保密性好,成本低. ［導(dǎo)入］從古至今，在無(wú)機(jī)非金屬材料中，硅一直都在扮演著主要的角色。今天，就讓我們一同來(lái)研究一下硅的氧化物--

5、----二氧化硅及硅酸和硅酸鹽的性質(zhì) 。 ［板書(shū)］第四章 第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角------硅(一) ［講］硅在地殼中含量豐富，僅次于氧，排在第二位，約占26.3%。 ［投影］元素周期表 ［講］位于周期表中的第四長(zhǎng)列上的是碳族，這一族可謂是豪門望族。其中具有代表性的是其中的兩位兄長(zhǎng)。碳，形成了無(wú)數(shù)種構(gòu)成人類和其它地球生物等的有機(jī)物，“統(tǒng)治了有機(jī)界”。其構(gòu)成的煤、石油等有機(jī)化產(chǎn)品和材料是現(xiàn)代化的基石。而它的弟弟------硅，地殼質(zhì)量的約90%，構(gòu)成了地殼大部分巖石、沙子和土壤， “統(tǒng)治了地殼”，而當(dāng)今硅酸鹽工業(yè)的陶瓷、玻璃、水泥等使人類生活日新月異。 ［思考與交流］畫出C、Si

6、的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并由此分析：硅的化學(xué)性質(zhì)活不活潑，為什么？硅的化合價(jià)主要是多少？ ［講］Si原子最外層有四個(gè)電子,既不易失電子,也不易得電子,所以,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑。主要形成四價(jià)的化合物。硅是一種親氧元素，在自然界它總是與氧相互化合。所以在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以熔點(diǎn)很高的 氧化物及硅酸鹽的形式存在。 ［思考］常溫下，單質(zhì)碳、硅的化學(xué)性質(zhì)都不活潑，為什么碳在自然界中有穩(wěn)定的單質(zhì)（金剛石）存在，而硅卻沒(méi)有，說(shuō)明了什么？ 單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)雖然穩(wěn)定，但硅是一種親氧元素，硅原子和氧原子的結(jié)合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸鹽中的硅氧化學(xué)鍵非常牢固，硅氧鍵一旦形成就很難被破壞，所以，自

7、然界中硅都是以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在，沒(méi)有游離態(tài)的硅。 ［過(guò)］下面我們首先來(lái)研究一下二氧化硅的性質(zhì)和用途。 ［板書(shū)］一、二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅(SiO2 ) (1) 存在 ［講］SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12％，其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類，通稱硅石。 ［投影］并展示水晶、瑪瑙、石英坩堝、一段光纜 ［講］水晶是自然界中六方柱狀的透明晶體，瑪瑙的成分也是SiO2，它們除了一些常見(jiàn)的可作飾物等用途外，SiO2 在工業(yè)上用途也非學(xué)廣泛，例如，以石英為材料而制成的纖維在電信行業(yè)的應(yīng)用等。 ［板書(shū)］(

8、2) 用途 硅石 結(jié)晶形：瑪瑙、石英、水晶 無(wú)定形：硅藻土 ［投影小結(jié)］ ①、制光導(dǎo)纖維 ②、石英玻璃制化學(xué)儀器 ③、石英表、石英鐘 ④、水晶制光學(xué)儀器和工藝品 ⑤、瑪瑙制精密軸承和裝飾品 ［講］結(jié)合已有的關(guān)于水晶、沙子主要成分也是SiO2 的知識(shí)，思考一下，SiO2的物理性質(zhì)有哪些，注意與CO2進(jìn)行比較研究 [SiO4]四面體結(jié)構(gòu) ［板書(shū)］(3) 物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大的固體、不溶于水，純凈的SiO2 晶體無(wú)色透明 ［思考］為什么SiO2與CO2的性質(zhì)上有著這么大的差別呢？ ［講］主要取決于結(jié)構(gòu)的不同。CO2是C與O通過(guò)化學(xué)鍵所連接的分子結(jié)構(gòu)

9、，而SiO2 是Si—O四面體結(jié)構(gòu) ［投影］硅氧四面體結(jié)構(gòu) ［講］[SiO4]四面體：每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子，Si在中心,O在四個(gè)頂角. 同時(shí)每1個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子相結(jié)合。二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2：1,通常用SiO2 來(lái)表示二氧化硅的組成. ［板書(shū)］(4) 結(jié)構(gòu)：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ［講］我們說(shuō)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，SiO2 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不僅決定了其物理性質(zhì)的特殊性，還決定了其化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性。 ［板書(shū)］(5) 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定，不活潑 具有酸性氧化物的性質(zhì)：(不溶于水且不和水反應(yīng)) 與強(qiáng)堿反應(yīng) ：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 與堿性氧

10、化物反應(yīng)：SiO2+CaOCaSiO3 ［講］SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外，還具有特性。比如酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，而SiO2卻能與HF反應(yīng)，這也是工業(yè)上雕刻玻璃的反應(yīng)原理 ［板書(shū)］ 與HF的反應(yīng)：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O ［講］除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、純硅時(shí)，還有一些特殊反應(yīng) ［投影小結(jié)］ 弱氧化性：SiO2+2CSi +2CO↑ (工業(yè)上制粗硅) 與某些鹽反應(yīng)：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 ↑ (工業(yè)上制玻璃的主要反應(yīng)) ［思考與交流］1、實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶

11、盛裝氫氟酸？ HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 2、實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？ NaOH溶液能與玻璃中的SiO2 反應(yīng)生成Na2SiO3 ，使瓶塞部分粘結(jié)而無(wú)法打開(kāi)。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。 ［過(guò)］剛才我們提到SiO2不能溶于H2O得到相應(yīng)的酸，但它對(duì)應(yīng)的酸叫硅酸，那么硅酸是一種怎樣制得的酸呢？ ［板書(shū)］2、硅酸(H2SiO3) ［講］H2SiO3是一種比H2CO3還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑褪色，是一種白色粉末狀的固體。 ［板書(shū)］硅酸是一種弱酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一

12、種白色粉末狀的固體。 ［問(wèn)］SiO2 不溶于水且不和水反應(yīng)，那么要如何制備硅酸呢？結(jié)合初中制備CO2的方法來(lái)設(shè)想一下？ ［講］初中制備CO2是利用碳酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)，是強(qiáng)酸制弱酸的原理。H2SiO3也是一種很弱的酸，我們是否也可以用硅酸鹽來(lái)制備呢？ ［投影實(shí)驗(yàn)］P76 實(shí)驗(yàn)4-1 實(shí)驗(yàn)4-1：向飽和Na2SiO3 溶液中滴入酚酞，再滴入稀鹽酸 現(xiàn)象 滴入酚酞溶液顯紅色，再滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質(zhì)生成 結(jié)論 Na2SiO3 溶液呈堿性，與酸反應(yīng)生成了H2SiO3 且H2SiO3 難溶于水 化學(xué)方程式 Na2SiO3+2HCl==H2SiO3 ↓+2NaCl ［

13、問(wèn)］若改向Na2SiO3溶液中滴加H2SO4 會(huì)有什么現(xiàn)象呢？ ［板書(shū)］Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 ↓ Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3 ↓ ［講］所生成的硅酸逐漸聚合而形成膠體－硅酸溶膠，硅酸濃度較大時(shí)，則形成軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。硅膠多孔，吸附水分能力強(qiáng)，常用做實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。 ［講］如果對(duì)硅酸加熱，其可以分解生成SiO2 ［板書(shū)］H2SiO3 H2O +SiO2 ［活動(dòng)與探究］硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，請(qǐng)

14、利用中學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器及藥品，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，證明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 ［分析］利用CO2 溶于水產(chǎn)生H2CO3 ，而H2CO3的酸性比H2SiO3 的酸性強(qiáng)，可以將CO2通入到Na2SiO3的溶液中。 ［板書(shū)］Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3 ↓ ［總結(jié)］本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了一種重要的非金屬元素硅的化合物SiO2和H2SiO3，了解了SiO2的重要性質(zhì)及用途。知道了晶瑩透明的水晶、五彩斑斕的瑪瑙與普通沙子的化學(xué)成分并沒(méi)有什么兩樣。知道了SiO2在當(dāng)前信息時(shí)代、IT產(chǎn)業(yè)中的重要作用?；瘜W(xué)知識(shí)可以幫助我們認(rèn)識(shí)，了解世界，我們也可以用學(xué)過(guò)的知識(shí)

15、進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)造，造福人類。 ［自我評(píng)價(jià)］ 1、制造光導(dǎo)纖維的主要原料是（ ） A.晶體硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸鈉 2、下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．SiO2溶于水顯酸性 B．CO2通入水玻璃(硅酸鈉的水溶液）可得硅酸 C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 D．SiO2晶體中不存在單個(gè)SiO2分子 3、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是( ) A.燒堿溶液 B.濃硫酸 C.氫氟酸 D.碳酸鈉溶液 4、要除去SiO2 中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（ ） A.純堿溶液

16、 B 鹽酸 C 硫酸 D 苛性鈉溶液 5、加熱熔融燒堿時(shí)應(yīng)使用下列哪種坩堝（ ） A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝 C.鐵坩堝 D.陶瓷坩堝 6、CO2 通入下列各溶液中,不可能產(chǎn)生沉淀的是 ( ) A 石灰水 B 飽和碳酸鈉溶液 C 硅酸鈉溶液 D 氯化鈣溶液 若最終產(chǎn)生沉淀的是( BC ) 配以多媒體圖片 從感性上讓學(xué)生接觸要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

17、 聯(lián)系生活，激發(fā)求知欲。 圖片呈現(xiàn)，直觀、深刻，加深認(rèn)識(shí)。 抽象思維，初步建立SiO2空間立體結(jié)構(gòu)。通過(guò)視頻呈現(xiàn)，使學(xué)生對(duì)SiO2的結(jié)構(gòu)的理解更深刻。 提高學(xué)生信息處理能力， 提高學(xué)生科學(xué)精神

18、 B BD C B C D 教學(xué)回顧： 教 案 課題：第四章 第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角------硅(二) 授課班級(jí) 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、了解硅酸鹽、硅的主要性質(zhì) 2、認(rèn)識(shí)硅酸鹽、硅等在生產(chǎn)、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)硅與碳的比較學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用對(duì)比的方法來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)。 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)硅酸鹽材料及硅的用

19、途學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解新型無(wú)機(jī)非金屬材料，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感。 重 點(diǎn) 硅、硅酸鹽的豐富性和多樣性 難 點(diǎn) 通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握研究非金屬元素單質(zhì)及化合物的一般方法 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書(shū) 設(shè) 計(jì) 二、硅酸鹽 (silicate) 1、定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。 2、硅酸鈉 (1) 物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃或泡花堿，是一種泡花堿 (2) 化學(xué)性質(zhì)：相對(duì)穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕， 熱穩(wěn)定性強(qiáng) 3、表示方法： 原則：金屬氧化物（較活潑------較不活潑 ） 方法： 找組成元素 寫成氧化物的形式

20、 原子個(gè)數(shù)比不變 檢查有無(wú)遺漏 三、硅( silicon) 單質(zhì) 1、存在形態(tài)：有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體 2、晶體結(jié)構(gòu)：正四面體形 3、物理性質(zhì)：灰黑色具有金屬光澤的固體、熔點(diǎn)高、硬度大、質(zhì)脆、導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是好的半導(dǎo)體材料。 4、化學(xué)性質(zhì) (1) 常溫下的反應(yīng)： Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑ Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑ (2) 高溫下的反應(yīng)： Si+O2SiO2 Si+2Cl2 SiCl4 5、硅的制備 (1) 工業(yè)上制粗硅 SiO2 +

21、 2C Si+2CO ↑ 石英砂 焦炭 電爐中 粗硅 (2) 由粗硅制純硅 Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) ［思考］SiO2與CO2在物理、化學(xué)性質(zhì)方面有哪些相似性和不同之處 ［投影回顧］ CO2 SiO2 物理性質(zhì) 無(wú)色無(wú)味氣體，熔沸點(diǎn)都很低，微溶于水，存在于空氣中 灰黑色固體，熔沸點(diǎn)都很高，不溶于水，存在于巖石中，俗名硅石、石英、水晶，纖維、玻璃、硅藻土中都大量含有 化學(xué)性質(zhì) 和堿性氧化物 CO2+CaO==CaCO3

22、 SiO2 +CO2 CaSiO3 和堿 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 和酸 -------- SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O 和水 CO2+H2O===H2CO3 -------- ［回顧］上節(jié)課我們提到，用可溶性硅酸鹽Na2SiO3來(lái)制備H2SiO3 。事實(shí)上，在自然界中，硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，大多數(shù)硅酸鹽是不溶于水的。自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物約占地殼總質(zhì)量的5%。 ［板書(shū)］二、硅酸鹽 (silicate) 1、定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。

23、 ［講］硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，性質(zhì)很穩(wěn)定。最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是硅酸鈉，下面我們主要研究一下硅酸鈉的性質(zhì) ［板書(shū)］2、硅酸鈉 (1) 物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃或泡花堿，是一種泡花堿 ［投影實(shí)驗(yàn)］P77 實(shí)驗(yàn)4-2、 放入蒸餾水 放入Na2SiO3飽和溶液 現(xiàn)象 當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒 當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒 結(jié)論 用水玻璃浸泡過(guò)的木材或織物可防火 ［板書(shū)］(2) 化學(xué)性質(zhì)：相對(duì)穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕， 熱穩(wěn)定性強(qiáng) ［講］硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便記憶和計(jì)算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成 ［板書(shū)］3、表示方法： 原則：金屬氧化物

24、（較活潑------較不活潑 ） 方法： 找組成元素 寫成氧化物的形式 原子個(gè)數(shù)比不變 檢查有無(wú)遺漏 ［投影］例、請(qǐng)用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成： 硅酸鈉（Na2SiO3） ———————————— 鎂橄欖石（Mg2SiO4） ———————————— 高嶺土 {Al2(Si2O5)(OH)4} ———————————— ［講］硅酸鹽材料具有很多優(yōu)良的性能，為我們的生活、為人類的科技進(jìn)步作出了很大的貢獻(xiàn)。受傳統(tǒng)陶瓷某些特殊性能的啟發(fā)，科技工作者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一次又一次的創(chuàng)新，又研制出了許多種組成不同、性能更特殊的新型陶瓷。請(qǐng)大家閱讀

25、教材P77上的科學(xué)視野。 ［投影］傳統(tǒng)硅酸鹽材料： (1) 陶瓷：日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具 (2) 玻璃： (3) 水泥：以黏土和石灰石為主要原料 具有特殊功能的含硅物質(zhì)： (1) 碳化硅（金剛砂） (2) 硅鋼：導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯 (3) 硅橡膠 (4) 分子篩：具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽 (5) 生物陶瓷：人造骨 ［過(guò)］雖然硅的化合物很多，隨處可見(jiàn)，而且從遠(yuǎn)古時(shí)期人類就已經(jīng)學(xué)會(huì)加工和使用陶瓷，但是硅的單質(zhì)卻到很晚------18世紀(jì)上半葉才制備出來(lái)。 硅別看起來(lái)灰溜溜的，它自己及化合物的作用卻大得很，大到高科技領(lǐng)域，小到我們的周圍，到處都有Si及其化合物

26、的蹤影，當(dāng)今電子工業(yè)的飛速發(fā)展，更是人們對(duì)Si的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)息息相關(guān)，本節(jié)我們就來(lái)學(xué)習(xí)Si及其化合物的有關(guān)知識(shí)。 ［板書(shū)］三、硅( silicon) 單質(zhì) 1、存在形態(tài)：有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體 ［投影］展示晶體Si和晶體Si的結(jié)構(gòu)模型 ［板書(shū)］2、晶體結(jié)構(gòu)：正四面體形 ［講］晶體Si的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的正四面體型，因此物理性質(zhì)與金剛石類似。 ［板書(shū)］3、物理性質(zhì)：灰黑色具有金屬光澤的固體、熔點(diǎn)高、硬度大、質(zhì)脆、導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是好的半導(dǎo)體材料。 ［講］因?yàn)镾i在元素周期表中的位置僅次于金屬與非金屬分界線附近，因此硅有些性質(zhì)與金屬相似。硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下

27、硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物質(zhì)起反應(yīng)。 ［板書(shū)］4、化學(xué)性質(zhì) (1) 常溫下的反應(yīng)： Si+2F2==SiF4 Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑ Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑ ［講］在高溫下，Si能與O2等非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng) ［板書(shū)］(2) 高溫下的反應(yīng)： Si+O2SiO2 Si+2Cl2 SiCl4 ［講］硅可用來(lái)制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽(yáng)能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進(jìn)了信息技術(shù)革命。請(qǐng)大家閱讀教材P79-80上的內(nèi)容，了解一

28、下硅的用途。 ［投影小結(jié)］ 信息技術(shù)的關(guān)健材料，——半導(dǎo)體、晶體管、芯片。 半導(dǎo)體性能——將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為光能的重要材料——光電池 硅合金 ［板書(shū)］5、硅的制備 (1) 工業(yè)上制粗硅 SiO2 + 2C Si+2CO ↑ 石英砂 焦炭 電爐中 粗硅 (2) 由粗硅制純硅 Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl ［總結(jié)］本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了硅酸鹽的重要用途及性質(zhì)，了解了硅酸鈉的特性------耐火。知道了Si單質(zhì)的重要用途。從結(jié)構(gòu)上、從周期表的位置，進(jìn)一步理解了Si的性質(zhì)。21世紀(jì)人類

29、所面臨的重大問(wèn)題之一是能源危機(jī)。而從書(shū)上我們了解到Si是具發(fā)展前景的新能源材料。同學(xué)們，隨著人類對(duì)Si及其化合物的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信Si及其化合物對(duì)人類作出更大的貢獻(xiàn)，給人類帶來(lái)更大的驚喜! ［自我評(píng)價(jià)］ 1、下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是( C ) A、硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色，有金屬光澤的固體 B、硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。 C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng) D、加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng) 2、下列關(guān)于碳和硅的敘述中，不正確的是( AD ) A、氧化物都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) B、單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟氧氣反應(yīng) C、氧化物溶于水都生成相應(yīng)的酸 D、碳和硅兩種元素都有同素異型體 教學(xué)回顧：