无机非金属材料的主角——硅
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)、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）、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
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
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。
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。
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
展示图片，创设情境，激发学生学习的兴趣
玛瑙
天然水晶
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SiO 2，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
四面体结构
（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
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H2SO4
HNO3
HF SiO2＋4HF=SiF4↑+2H2O
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）SiO2+2NaOH ==Na2SiO3+ H2O
具有粘性
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
高温
SiO2 + 2C == =Si + 2CO↑
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+Ｈ2O CO2+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。