无机材料化学(第1讲)

高中化学人教版必修1第四单元第1课《无机非金属材料的主角—硅》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案1教学目标
(一)知识与技能
1.通过水泥、陶瓷、玻璃初步了解硅酸盐的重要用途及组成。

2.通过实验掌握Na2SiO3的防火性等性质。

3.初步了解硅单质的性质及用途。

(二)过程与方法
1.通过上网查阅硅的相关资料学会查阅资料的基本方法。

2.通过交流展示活动,培养表达与交流的能力、养成合作学习的精神。

(三)情感、态度与价值观
通过了解玻璃等材料的发展现状、硅在信息科学等领域的应用,认识化学对于生活生产的积极意义,从而提升学习化学的热情。

2学情分析
在学习本节课之前,学生已经了解了硅在信息产业中的一些应用,但是对于硅单质及其化合物的性质并没有太多的理解
3重点难点
重点:硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途
难点:硅酸盐的盐氧化物写法的书写
4教学过程
4.1第一学时
教学活动
1【讲授】第一学时
教学环节一:硅酸盐的性质及用途
【导入新课】通过刚才的视频,我们初步了解了普通的沙子如何变成了高端的芯片,这就是化学的魅力。

其实,化学对于人们生活的影响,远远不止于此。

比如,我们以前居住的房屋是茅庐,而现在我们的居住环境得到了很大的改善,这都得益于化学及其他科学的发展。

【提问】这幢建筑中,涉及到了哪些材料?
【学生】水泥、玻璃、陶瓷、钢筋等。

【教师】水泥、玻璃、陶瓷是使用量最大的无机非金属材料,那我们一起来了解一下。

【图表】硅酸盐产品。

无机非金属材料的主角硅的习题及答案第四章非金属及其化合物第一讲无机非金属材料的主角——硅(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法中，不正确的是( )A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．泡花碱属于盐类C．明矾和漂均可用于自来水的杀菌、消毒D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。

答案 C2．下列关于硅的说法中，不正确的是( )A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。

答案 C3．下列离子方程式不正确的是( )－A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO23＋H2O－B．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO23＋CO2＋H2O===2HCO－3－C．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO23＋CO2＋2－2H2O===H4SiO4↓＋CO3－D．向氢氧化钠溶液中加入硅：Si＋2OH－＋H2O===SiO23＋2H2↑解析向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH－＋CO2===HCO－3，A项错误。

答案 A4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法不正确的是( )A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析自然界中无单质硅存在。

第１讲无机非金属材料的主角 —硅考纲要求：1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。

[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板 SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 3．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2C O↑考点一 应用广泛的非金属单质——硅[教材知识层面]1．硅元素的原子结构硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。

2．硅单质的性质 (1)物理性质：硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。

(2)化学性质——还原性。

①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2△,SiO 2。

3．硅单质的用途半导体材料、太阳能电池、合金材料。

[高考考查层面]命题点1 硅单质的特性非金属的一般规律 硅的特性硅还原性强于碳2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H 2 硅可与强碱溶液反应产生H 2： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ 非金属一般不与非氧化性酸反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑[典题示例]判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时主备人：于小凤时间：2009年11日课程标准: 知道硅在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应省教学要求：掌握SiO2的存在形式和SiO2的性质掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用教学目标：知识与技能使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。

使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质。

过程与方法引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法。

情感、态度与价值观使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。

教学重点：二氧化硅及硅酸的性质教学难点：二氧化硅的结构及二氧化硅、硅酸的主要性质Ⅰ课前检测:阅读教材P74第1、2、3自然段及资料卡片内容，完成知识整理：1、硅在地壳中的含量仅次于，硅原子和碳原子的最外层均有个电子，二者既相似又不同。

碳和硅的原子结构示意图分为、主要形成四价的化合物。

是构成有机物的主要元素，硅主要以熔点很高的及的形式存在。

是构成岩石与许多矿物的基本元素。

Ⅱ课堂新授【新课导入】在上一章我们研究了金属及其化合物的性质，在已发现的一百多种元素中，金属占了绝大多数，非金属只有二十几种（包括稀有气体）。

但是，与金属相比，非金属的性质要复杂得多。

金属只有正价，单质只有还原性；而非金属有多种化合价（举例：S），化合物中一定含有非金属元素，C就是构成有机物的主要元素，没有C就没有生命。

总之非金属与人类息息相关，现在我们就来学习第四章非金属及其化合物。

本节课首先来学习无机非金属材料的主角——硅【板书】第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅【思考】碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O②酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3（炼铁造渣）与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）⑸SiO2的用途二、硅酸(H2SiO3)1、物理性质：白色胶状沉淀2、化学性质：酸性：H2SiO3 < H2CO33、制法：①可溶性硅酸盐与酸反应：②将CO2通入Na 2SiO3溶液中：Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO34、用途：【练习】1、下列叙述中，正确的是（）A、自然界中存在大量单质硅B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应D、自然界中二氧化硅都存在于石英矿中2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（）①制造水泥；②制光导纤维；③制造手表；④制坩埚；⑤制首饰Ａ、②④⑤Ｂ、①②④Ｃ、①②③④⑤Ｄ、①③⑤3、下列仪器的使用正确的是（）A、用石英坩埚熔化NaOH固体B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓HNO3教后反思：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

嘴哆市安排阳光实验学校高二化学复习《化学必修1》第4章第1节无机非金属材料鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：高考第一轮复习：《化学必修1》第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料二. 教学目的1. 了解硅及其重要化合物的性质及无机非金属材料2. 了解工业制硅及粗硅提纯的原理3. 了解玻璃、水泥的制备三. 教学重点、难点硅及其化合物的性质四. 知识要点：（一）硅硅全部以化合态形式存在于地壳中，是构成矿物和岩石的主要元素。

1. 硅晶体的结构及主要物理性质结构：正四面体形空间网状原子晶体主要物理性质：灰黑色晶体，有金属光泽、硬度大、熔沸点高。

2. 硅的化学性质：常温下与F2、HF、强碱反应，而不与Cl2、O2反应。

Si+2F2=SiF4Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑加热时：Si+O2高温SiO2（二）二氧化硅1. 结构及物理性质空间网状结构原子晶体，每个硅原子跟4个氧原子结合，每个氧原子跟2个硅原子结合。

SiO2是一种坚硬、难熔、不溶于水的固体2. SiO2的化学性质SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，具有酸酐的通性；（1）常温下可跟氢氟酸反应.跟碱溶液缓慢反应.SiO2+ 4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3 + H2O注：盛放碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞。

（2）在高温时，二氧化硅可与碱性氧化物以及某些盐发生反应：SiO2+ CaO 高温 CaSiO3；SiO2+ CaCO3高温CaSiO3 +CO2↑SiO2+ Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑（3）在高温时，二氧化硅可被某些还原剂还原SiO2+ 2C 高温Si+ 2CO ↑(制粗硅)；SiO2+ 3C 高温 SiC + 2CO↑ (制砂) 3. 二氧化硅的用途水晶常用来制造电子部件和光学仪器；石英用于制石英玻璃。

石英玻璃用于制造大型天体望远镜的凸透镜以及吹制各种化学仪器，用作红外辐射器元件的套管；石英砂常用于制玻璃和建筑材料；硅藻土作保温材料、催化剂载体和吸附剂；制造现代通讯材料——光导纤维。