鲁科版化学必修一4.1-硅-无机非金属材料

第4章元素与材料世界
第一节硅无机非金属材料（第一课时）
一、教材分析
（一）知识脉络
本节教材以无机非金属材料和硅单质及其化合物的性质两条线索相互交叉而展开，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用。

（二）内容框架
二、教学目标
1．知识技能目标
掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。

认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。

2．方法与过程目标
学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。

3．情感态度与价值观目标
通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣。

三、重点、难点
硅二氧化硅的主要性质，硅的制法
四、教学过程。

鲁科版必修1：第四章材料家族中的元素第一节硅无机非金属材料学案设计人：吕荣海2009.12.16学习目标1、了解硅和二氧化硅的主要性质及应用2、了解硅在半导体工业，二氧化硅，硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的应用重点：二氧化硅的性质学习过程一、单质硅与半导体材料半导体材料特指导电能力介于之间的一类材料。

最早使用的是，现在广泛使用的是。

单质硅有两种。

1、单质硅的物理性质：晶体硅是、，的固体。

2、硅的化学性质：常温下不活泼，它不易与、、、、等物质发生反应。

加热条件下，可与氧气等非金属反应。

与氧气的反应：。

自然界中硅的存在形态：。

3、硅的工业制法：工业上，用在电炉中还原得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。

方程式：二、二氧化硅与光导纤维、的主要成分是二氧化硅。

1、物理性质：、。

2、化学性质：不活泼。

它是一种氧化物，能与缓慢反应，方程式：高温时能与反应，方程式：。

常温下，能与反应，方程式：。

3、二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。

三、硅酸盐与无机非金属材料1、玻璃、水泥玻璃水泥原料化学方程式主要成分玻璃的特性：没有一定的，只是在水泥有性。

、、和的混合物叫做混凝土。

2、几种无机非金属材料：、、等了解有色玻璃课本P111自主练习1、下列关于硅的说法不正确的是（）A、硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色的，有金属光泽。

B、的导电能力界于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

C、当加热到一定温度时，硅能与O2、Cl2等非金属单质反应。

D、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。

2、在一定条件下，下列物质不能和ＳｉＯ２反应的是（）①焦碳②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氟气Ａ、③⑤⑦⑧Ｂ、⑤⑦⑧Ｃ、⑤⑧Ｄ、⑤3、下列说法不正确的是（）A、制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石B、普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体C、等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物D、石英玻璃经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀4、下列物质不能由单质直接化合生成的是（）A、FeCl3B、FeCl2C、SiO2D、Al2O35、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是（）A、Na2SiO3溶液B、HF溶液C、NaNO3溶液D、NaCl溶液。

鲁科版高中化学必修第一册《1、硅无机非金属材》优质课公开课课件、教案第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料一、【教学目标】（一）、知识与技能1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性质和存在，用途。

2、掌握硅和二氧化硅的化学性质。

（二）、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。

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。

（三）、情感、态度与价值观1、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。

2、通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。

3、联系生产生活及新科技，学以致用，培养学生对化学学习的兴趣。

二、【教学重点】１、硅和二氧化硅的物理、化学性质２、硅和二氧化硅的特殊性质三、【教学难点】硅和二氧化硅的性质、结构四、【教学准备】1．查阅相关资料，常见半导体材料有哪些？硅有哪些主要用途？2．光导纤维的主要成分是什么？光通信比普通电缆通信有哪些优点？光纤除用于通信外，还可用于哪些领域？3．查阅有关资料，说明消防员穿的棉布衣服为什么比普通棉布衣服不易着火燃烧？五、【学法指导】学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。

六、【教学过程】第1课时硅和二氧化硅一、半导体材料和单质硅导入新课: 计算机的芯片，传导电话、电视的光缆，化学实验室里的玻璃仪器，你能想像的出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？质疑：除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属材料吗？自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？1. 存在半导体材料硅。

硅在元素周期表中的位置硅元素位于周期表的第3周期第ⅣA族，其原子结构示意图为位于金属和非金属的交界线上。

2、硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。

晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高，是良好的半导体材料。

高中化学学习材料第1节硅无机非金属材料(1)碳的同素异形体有金刚石、石墨和C60，它们都与O2充分反应生成CO2。

(2)CO2是酸性氧化物，少量或足量CO2分别通入NaOH溶液中反应的离子方程式为：CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O、CO2＋OH－===HCO－3。

(3)由反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑可知酸性强弱顺序是HCl＞H2CO3。

(4)地壳中含量最多的元素是氧、第二位是硅，硅原子结构示意图是○＋142 8 4 。

一、单质硅与半导体材料1．半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料，最早使用的半导体材料是锗，现在使用最广泛的半导体材料是硅。

2．硅的存在在地壳里，硅的含量仅次于氧，全部以化合态存在，主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐。

硅单质存在同素异形体是晶体硅和无定形硅。

3．单质硅 (1)物理性质：(2)化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼，但在加热条件下和某些非金属单质(如O 2、Cl 2)反应。

Si ＋O 2=====△SiO 2。

(3)工业制取⎩⎪⎨⎪⎧①原料：二氧化硅和焦炭②原理：SiO 2＋2C 高温Si ＋2CO ↑(4)用途：用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等，其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。

二、二氧化硅和光导纤维 1．二氧化硅(1)存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，是沙子、石英的主要成分。

纯净的二氧化硅又称水晶。

(2)物理性质：(3)化学性质：①具有酸性氧化物的通性：a ．常温下SiO 2与 NaOH 溶液反应生成盐和水： SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 。

b ．高温下SiO 2与碱性氧化物(如 CaO)反应生成盐： SiO 2 ＋CaO 高温,CaSiO 3。

②特性：与氢氟酸(HF)反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

③弱氧化性：高温下与C反应：SiO2＋2C△,Si＋2CO↑。