高中化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》教学课件

第一节 无机非金属资料的主角——硅

教材剖析：

硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知识的重要基础知识。本节内容不单为形成化学基本观点供给感性基础，也为认识化学与生活，化学与社会发展，化学与技术进步之间的亲密关系供给了丰富的素材。

本节的主要内容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性质、硅酸盐的性质、硅及化合物的用途。在教课中可采纳碳和硅（同一主族相邻的两种元素）进行对照，突出它们的相像性与不一样性。此外多运用平时生活中的案例进行教课，联系生产生活的实质，充足利用实物、模型、彩图、实物照片等形式，加强教课的直观行，激发学生的学习兴趣，培育学生热爱科学的感情。

教课目的：

知识与技术

1、 认识硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合物的主要用途。

2、 联系生产生活实质，培育学生对知识的迁徙能力。

过程与方法

1、 采纳对照的方法，联系碳、二氧化碳大等学生已有的知识、经验来介绍硅、二

氧化硅等新知识。

2、 运用平时生活中案例进行教课，加强教课的直观性。

感情态度与价值观

1、 认识硅及其化合物的宽泛哟鸥鸟领土，领会化学的创建性与适用性，并关注化

学有关的实质问题。

2、 利用实物、模型及学生自己手机的有关实物或照片，激发学生的学习兴趣，培

养学生热爱科学的感情。

3、 经过着手实验，培育学生脚踏实地的科学态度。

教课要点：

二氧化硅的性质

教课难点：

硅酸盐的丰富性和多样性。

教课方法：

对照法、议论法、讲解法

教课安排：（二课时）

第一课时：二氧化硅、硅酸

- 1 -

第二课时：硅酸盐、单质硅

教课过程：（第一课时）

[导入 ] 美国的硅谷 —— 位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊， 圣克拉拉县和圣胡安两

城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。因为它集中了全球９ 0％以上的著

名半导体企业（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果） ，而半导体的基本元件是硅片，所以该

.

.专心. 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

[教学设计]

1、教学目标：

〔1〕知识与技能目标：掌握硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用；能通过互联网查阅有关资料并作归纳概述；重点掌握二氧化硅的化学性质。

〔2〕过程与方法目标：构建“结构——性质——用途〞的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具。

〔3〕情感态度和价值观目标：体会硅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，赞赏化学科学对信息技术和社会发展的贡献；主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情；通过创设一个在实际生活学习中使用信息技术解决问题的学习环境中培养学生的“信息素养〞。

2、教学方式：

引导、探究、自学、对比、练习

3、教学过程设计

引入新课：大家曾听说过“硅谷〞吧。它是美国新兴的高科技产业开发区，电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中 的开发与应用起着举足轻重的作用，这就是我们将要研究的非金属材料的主角——硅。

教师：硅元素及其化合物在我们的生活中有着广泛的应用，下面请同学们展示你们收集的有关资料。

学生：分合作小组展示本组通过互联网查阅硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用的图片资料及实物〔如绚丽多彩的水晶饰品、电子身份证、石英电子表、石英钟、沙、玻璃、瓷器等〕

教师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。

〔问题〕虽然硅的化合物随处可见，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来，这是为什么？请画出硅和碳的原子结构示意图

学生：硅的原子结构示意图为 ，与碳相似，硅原子和碳原子的最外层电子数均为4，而初中我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。

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

【高考新动向】

考点梳理

1.了解碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3.了解常见无机非金属材料的性质和用途

【考纲全景透析】

一、C、Si单质性质及其用途的比较。

1.物理性质

碳 硅

存在形态 既有游离态，又有化合态；主要单质有：金刚石、石墨、C60等同素异形体 在地壳中的含量仅次于氧，全部以化合态存在；主要单质有：晶体硅和无定性硅两大类

单质的物理性质 金刚石熔点很高，硬度很大；石墨熔点很高（比金刚石高）硬度较小，能导电，有滑腻感。 晶体硅，灰黑色，有金属光泽；与金刚石相似，熔点很高，硬度很大；是良好的半导体材料。

用途 金刚石用作切割工具；

石墨用作电极、铅笔芯。 含硅4％的硅钢具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯；含硅15％的硅钢具有很好的耐酸性能，作为耐酸材料；制光电池等

2.化学性质

(1)碳单质的化学性质——还原性

①与O2反应：O2不足：2C+O2 2CO；

O2充足：C+O2 CO2

②与其他物质反应：

a.与CuO反应： 点燃 点燃

2CuO+C 2Cu+CO2↑ (可用于某些金属的冶炼)；

b.与CO2反应：CO2+C 2CO；

c.与水蒸气反应：

C+H2O(g) CO+H2 (用于生产水煤气)；

d.与浓硫酸反应：

C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。

(2)硅的化学性质——还原性

①与氢氟酸反应：Si+4HF====SiF4↑+2H2↑；

②与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=====Na2SiO3+2H2↑;

③与O2反应：Si+O2 SiO2。

二、CO2和SiO2的比较

物 质 二氧化硅 二氧化碳

晶体类型 原子晶体 分子晶体

物理性质 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水 熔沸点低，常温下为气体，微溶于水

1 第四章 第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）

一、二氧化硅和硅酸

1、硅元素

（1）硅在地壳中的含量为 ，仅次于 ，硅的 和

构成了地壳中大部分的 、 和 。

（2）硅是一种 元素，主要以 及 形式存在。

（3）C、Si原子结构示意图

2、二氧化硅

（1）存在： 晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的 和 。

石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称 。SiO2是 结构。

（2）物理性质：是一种 、 的固体， 溶于水。

（3）化学性质：

①、酸性氧化物

SiO2+2NaOH=

SiO2+CaO ===

②、特殊性：SiO2＋ HF===

③、弱氧化性SiO2 + C ===

（4）用途：

2 2：硅酸

（1）物理性质：硅酸是一种比碳酸还要 的酸，溶解度 ，

（2）制备：

实睑4—1

实验步骤 实验现象 结论和解释

在试管中加入2ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液 溶液颜色由无色变

成 色 Na2SiO3溶液呈 性

再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接近消失时停止。 溶液颜色由 色逐渐变

色，最后出现 化学方程式：

酸性强弱：

盐酸 硅酸

（3）化学性质：

（4）用途 、

[课堂练习]

1.熔融烧碱应选用的器皿是