非金属材料硅2课时教案.doc
《非金属材料硅2课时教案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《非金属材料硅2课时教案.doc(10页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、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备课人祁建平 黄宇【教材分析】本节课主要介绍无机非金属材料的主角硅及其化合物的物理性质、化学性质及存在应用等。从硅及其化合物的知识体系来看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规,首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式二氧化硅和硅酸盐,接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质,最后介绍在高新技术领域应用广泛的硅单质。【教学方法】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。【教具】多媒体电脑投影设备、必须的实验仪器和药品【
2、课时安排】2+2第一课时 二氧化硅及硅酸; 第二课时 硅酸盐及硅;第一课时【教学目标】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【教学重点】二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)【教学难点】二氧化硅的存在等STS关注的拓展性学习内容【教学过程】引入我们生活的地球,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。问一提到硅,同学们又能想到什么呢?硅谷:美国新兴的高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.半导体:单晶硅是半导体器材的核心材料,硅半导体是集成电路的主要材料
3、,估计在21世纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.沙子、石英、水晶:主要成分是硅的氧化物光导纤维:从石英玻璃熔融体中,拉出直径为100微米的细丝.再把千百根光导纤维组合并增强处理,就制成光缆,其优点:质轻,体积小,输送距离长,保密性好,成本低。导入从古至今,在无机非金属材料中,硅一直都在扮演着主要的角色。今天,就让我们一同来研究一下硅的氧化物-二氧化硅及硅酸和硅酸盐的性质 。板书第四章 第一节 无机非金属材料的主角-硅(一)讲硅在地壳中含量丰富,仅次于氧,排在第二位,约占26.3%。看书元素周期表讲位于周期表中的第四长列上的是碳族,这一族可谓是豪门望族。其中具有代表性的是其中的两位兄长。碳,
4、形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物,“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟-硅,地壳质量的约90%,构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤, “统治了地壳”,而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。思考与交流画出C、Si的原子结构示意图,并由此分析:硅的化学性质活不活泼,为什么?硅的化合价主要是多少?讲Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成正四价的化合物。硅是一种亲氧元素,在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上,硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。思考常温下,单
5、质碳、硅的化学性质都不活泼,为什么碳在自然界中有稳定的单质(金刚石)存在,而硅却没有,说明了什么?单质硅的化学性质虽然稳定,但硅是一种亲氧元素,硅原子和氧原子的结合非常牢固,形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固,硅氧键一旦形成就很难被破坏,所以,自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,没有游离态的硅。过下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。板书一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(SiO2 )(silicon dioxide)(1) 存在SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12,其存在形态有结晶形和无定形两大类,通称硅石。投影并展示水晶、玛瑙、石英坩埚
6、、一段光缆讲水晶是自然界中六方柱状的透明晶体,玛瑙的成分也是SiO2,它们除了一些常见的可作饰物等用途外,SiO2 在工业上用途也非常广泛,例如,以石英为材料而制成的纤维在电信行业的应用等。板书(2) 用途硅石结晶形:玛瑙、石英、水晶无定形:硅藻土投影小结制光导纤维 石英玻璃制化学仪器 石英表、石英钟 水晶制光学仪器和工艺品玛瑙制精密轴承和装饰品讲结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2 的知识,思考一下,SiO2的物理性质有哪些,注意与CO2进行比较研究板书(3) 物理性质:熔点高,硬度大的固体、不溶于水,纯净的SiO2 晶体无色透明思考为什么SiO2与CO2的性质有这么大的差别呢?讲主
7、要取决于结构的不同。CO2是C与O通过化学键所连接的分子结构,而SiO2 是SiO四面体结构投影硅氧四面体结构SiO4四面体结构讲四面体:每1个Si原子周围结合4个O原子,Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2:1,通常用SiO2 来表示二氧化硅的组成. 板书(4) 结构:空间网状结构讲我们说,结构决定性质,SiO2 的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性,还决定了其化学性质的稳定性。板书(5) 化学性质:稳定,不活泼 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
8、 与碱性氧化物反应:SiO2+CaOCaSiO3 讲SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外,还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸反应,而SiO2却能与HF反应,这也是工业上雕刻玻璃的反应原理板书 与HF的反应:SiO2+4HF = SiF4 +2H2O 讲除此之外,SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时,还有一些特殊反应投影小结 弱氧化性:SiO2+2CSi +2CO (工业上制粗硅) 与某些盐反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 (工业上制玻璃的主要反应)思考与交流1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?HF能腐蚀玻璃,因此,盛装氢氟酸不能用玻璃
9、试剂瓶而要用塑料瓶。2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞?NaOH溶液能与玻璃中的SiO2 反应生成Na2SiO3 ,使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。3、比较CO2与SiO2的区别(见板书设计的表格)过刚才我们提到SiO2不能溶于H2O得到相应的酸,但它对应的酸叫硅酸,那么硅酸是一种怎样制的酸呢?板书2、硅酸(H2SiO3)讲H2SiO3是一种比H2CO3还要弱的酸,它不溶于水,不能使指示剂变色,是一种白色粉末状的固体。板书硅酸是一种弱酸,它不溶于水,不能使指示剂变色,是一种白色粉末状的固体。问SiO2 不溶于水且不和水反
10、应,那么如何制备硅酸呢?结合初中制备CO2的方法来设想一下?讲初中制备CO2是利用碳酸盐与强酸反应,是强酸制弱酸的原理。H2SiO3也是一种很弱的酸,我们是否也可以用硅酸盐来制备呢?投影实验P76 实验4-1实验4-1:向饱和Na2SiO3 溶液中滴入酚酞,再滴入稀盐酸现象滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红色消失,并有透明胶状物质生成结论Na2SiO3 溶液呈碱性,与酸反应生成了H2SiO3 且H2SiO3 难溶于水化学方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl 问若改向Na2SiO3溶液中滴加H2SO4 会有什么现象呢?板书Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 N
11、a2SiO3+H2SO4=Na2SO4+H2SiO3 讲所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体硅酸溶胶,硅酸浓度较大时,则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”。硅胶多孔,吸附水分能力强,常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。讲如果对硅酸加热,其可以分解生成SiO2板书H2SiO3 H2O +SiO2 活动与探究硅酸是一种比碳酸还要弱的酸,请利用中学实验室常见的仪器及药品,设计一个简单实验,证明硅酸的酸性比碳酸弱,并完成一份实验报告。分析利用CO2 溶于水产生H2CO3 ,而H2CO3的酸性比H2SiO3 的酸性强,可以将CO2通
12、入到Na2SiO3的溶液中。板书Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 总结本节课我们学习了一种重要的非金属元素硅的化合物SiO2和H2SiO3,了解了SiO2的重要性质及用途。知道了晶莹透明的水晶、五彩斑斓的玛瑙与普通沙子的化学成分并没有什么两样。知道了SiO2在当前信息时代、IT产业中的重要作用。化学知识可以帮助我们认识,了解世界,我们也可以用学过的知识进行发明、创造,造福人类。【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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 非金属材料 课时 教案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。