人教版高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅 课件(共17张PPT)

教 案

课题：第四章 第一节

无机非金属材料的主角------硅(一) 授课班级

课 时

教

学

目

的 知识

与

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质，掌握二氧化硅的化学性质

过程

与

方法 1、自主学习，培养学生自学的能力。

2、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。

情感

态度

价值观 通过了解材料发展的历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重要地位，体会化学的创造性和实用性，激发对化学科学的兴趣。

重 点 二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)

难 点 二氧化硅的存在等STS关注的拓展性学习内容

知

识

结

构

与

板

书

设

计 第四章 第一节 无机非金属材料的主角------硅(一)

一、二氧化硅和硅酸

1、二氧化硅(SiO2 )

(1) 存在

(2) 用途

(3) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2 晶体无色透明

(4) 结构：空间网状结构

(5) 化学性质：稳定，不活泼

○1 具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)

与强碱反应 ：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

与碱性氧化物反应：SiO2+CaO 高温

CaSiO3

○2 与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O

2、硅酸(H2SiO3)

硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。

Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 ↓

Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3 ↓

Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3 ↓ H2SiO3 △

H2O +SiO2

教学过程

教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动

［引入］我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？

岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。

第四章 非金属及其化合物

教学目的1：

1. 了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2. 知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。

教学课时：

2.5课时

知识体系1

1. 硅及其化合物

⑴碳和硅的比较

碳 硅

位置、原子结构示意图 第2周期第AⅣ族 第3周期第AⅣ族

原子半径 相对较小 相对较大

成键特点 难以得失电子，主要靠共价键与其它原子结合 晶体硅的结构与金刚石的结构相似，具有正四面体型结构的原子晶体

物理性质 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅和锗是重要的半导体材料

化学性质 在高温和点燃下有强还原性

2C + O2 2CO

C + O2 CO2

3C + Fe2O3 2Fe + 3CO↑ ①加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。

Si + O2 SiO2

Si + 2H2 SiH4

②常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。

Si + 2F2 == SiF4

Si + 4HF==SiF4 +H2↑

Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑

工业制法 SiO2 + 2C Si + 2CO↑

（焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。

用途 作还原剂、吸附剂 ①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；

②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；

含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。

⑵. SiO2与CO2性质的对比：

SiO2 酸性氧化物 CO2 酸性氧化物

结 构 空间网状 原子晶体 分子晶体

物 性 熔点高，硬度大 熔点低，硬度小

第四章 生命中的基础有机物

课表要求

1.了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。

2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要性质。了解氨基酸和人体健康的关系。

3.了解蛋白质的组成、结构和性质。

4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

要点精讲

一、糖类

1.糖类的结构：分子中含有多个羟基、醛基的多羟基醛，以及水解后能生成多羟基醛的由C、H、O组成的有机物。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可分为单糖、二糖和多糖等。

2.糖类的组成：糖类的通式为Cn（H2O）m，对此通式，要注意掌握以下两点：①该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的，并不能反映糖类的结构；②少数属于糖类的物质不一定符合此通式，如鼠李糖的分子式为C6H12O5；反之，符合这一通式的有机物不一定属于糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。

3.单糖——葡萄糖

（1）自然界中的存在：葡萄和其他带甜味的水果中，以及蜂蜜和人的血液里。

（2）结构：分子式为C6H12O6（与甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最简式相同，均为CH2O），其结构简式为：CH2OH－（CHOH）4－CHO，是一种多羟基醛。

（3）化学性质：兼有醇和醛的化学性质。

①能发生银镜反应。

②与新制的Cu（OH）2碱性悬浊液共热生成红色沉淀。

③能被H2还原

④酯化反应：

（4）用途：①是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以供维持人体生命活动所需要的能量；②用于制镜业、糖果制造业；③用于医药工业。体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。

4.二糖——蔗糖和麦芽糖

5.食品添加剂

6.多糖——淀粉和纤维素

（1）多糖：由许多个单糖分子按照一定的方式，通过分子间脱水缩聚而成的高分子化合物。淀粉和纤维素是最重要的多糖。

（2）高分子化合物；即相对分子质量很大的化合物。从结构上来说，高分子化合物通过加聚或缩聚而成。通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物，而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)

一、选择题

1．香烟烟雾中往往含有CO和SO2气体，下列关于这两种气体的说法正确的是( )

A．两者都污染环境，危害健康

B．两者都是形成酸雨的主要原因

C．两者都能使品红溶液褪色

D．两者都易溶于水

解析： CO和SO2气体都污染环境，危害健康；SO2气体是形成酸雨的主要原因，能使品红溶液褪色，易溶于水，而CO不具有此性质，故选A。

答案： A

2．不法商贩在密闭容器中点燃硫黄对馒头进行熏制增白，食用这种馒头会大大损伤肾、肝等器官。这种对馒头增白的方法是利用了( )

A．S的漂白性 B．SO2的氧化性

C．SO2的还原性 D．SO2的漂白性

解析： 硫黄燃烧时生成了SO2，利用了SO2的漂白性使馒头增白，但SO2有毒。

答案： D

3．下列有关SO2的说法中不正确的是 ( )

A．被酸雨污染的农田及湖泊可撒石灰石粉末，减轻其危害

B．在BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍澄清，滴入3%过氧化氢溶液有白色沉淀

C．二氧化硫气体能用浓硫酸干燥，说明二氧化硫无还原性

D．二氧化硫能漂白某些物质，加热后可恢复原色

解析： 农田、湖泊酸化后可用CaCO3与酸反应，减轻危害，A正确；SO2不与BaCl2溶液反应，但当滴入H2O2溶液后，会把H2SO3氧化成H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀，B正确；SO2具有还原性，浓硫酸有强氧化性，但由于两者硫元素没有中间价态，不能发生氧化还原反应，C不正确；SO2漂白后产物不稳定，加热能分解恢复原色，D正确。

答案： C

4．下列对SO2和SO3的叙述正确的是( )

A．通常条件下，SO2是无色无味气体，易溶于水

B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸

C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现

D．都能跟碱液反应

解析： A项，通常情况下SO2为无色有刺激性气味的气体，易溶于水；B项，都是酸性氧化物，但H2SO3不属于强酸；C项，SO3不能使品红溶液褪色；D项，都能与碱液反应，如：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O。