课件33张PPT。 第一节 硅 无机非金属材料 第一课时第四章 材料家族中的元素锦绣中华1.你知道这些图片中的物质都与什么元素有关吗？观察与思考2.通过上述这些图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形态吗？硅元素(silicon)在地壳中的含量氧48.6%硅26.3%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.16%硅26.3%1.硅的存在与含量存在：没有游离态，只有化合态
含量：硅在自然界中含量居第二位一、单质硅与半导体材料前面我们学习了碳、氧、硫的同素异形体，你知道硅有哪些同素异形体吗？它有什么样的物理性质呢？请看课本108页我知道2.硅的同素异形体晶体硅和无定性硅（非晶硅）3.硅的物理性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔沸点较高，导电性介于导体和绝缘体之间。硅硅和碳一样,其原子既不易失去电子，也不易得到电
子，所以硅的化学性质不活泼,主要形成正四价化合物．CSi碳是构成有机物的主要元素硅是构成岩石和许多矿物的主要元素从原子结构认识硅探究预测依据所学碳的有关性质，预测硅可能具有哪些化学性质？（1）常温下，性质稳定，只与F2、氢氟酸(HF)、强碱反应，不与 、 、 、 、 、 等其它物质反应。 Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑O2Cl2HNO3H2SO4H24.化学性质②加热或高温条件下，可以与氧气等反应 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料.硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU） 硅在电子工业中重要作用
在美国旧金山，有个最大的高科技工业园区，称之为“硅谷”，它是现代电子工业和计算机发展的基地。这说明硅在电子工业革命中起着非常重要作用。以硅为基础而制成的晶体管是计算机的心脏。 用做 材料，制造 、 、 | 和 等。制硅合金：含硅4﹪的钢用来制造 ；含硅15﹪的钢具有良好的 用来制造
5.硅的用途晶体管半导体 集成电路硅整流器 太阳能电池变压器铁芯耐酸性,耐酸设备工业制法 ： 粗硅： 纯硅：SiO2 + 2C=== Si+2CO↑
氧化剂： 还原剂：高温Si+2Cl2===SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl高温6.硅的制备CSiO2△工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ ① ，又能跟氯气反应经提纯得到 SiCl4后再用氢气还原制得纯硅：Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 ② ，SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl③。根据以上反应回答下列问题：
（1）反应①中焦炭做（ ）
A.还原剂 B.氧化剂 C.二者都不是
（2）反应 ②属于（ ），反应③ 属于（ ）
A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应
D.非氧化还原反应 E.置换反应做一做AACCE7.半导体材料定义：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目前应用最广泛的半导体材料是硅水晶、玛瑙二、二氧化硅1、存在:水晶广泛存在与自然界中，
是沙子、石英的主要成分,与其他矿物共同构成了岩石。
结晶的二氧化硅叫石英（透明的石英晶体即我们通常所说的水晶）。玛瑙SiOSiO2 的结构结论： SiO2的结构类似于金刚石的结构SiO2分子式表示
晶体中Si与O原
子个数比为1：2，
并不代表一个分子。 SiO2是由硅原子和氧原子构成的正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定。2. 结构. 当你喝稀饭是不小心吃到一粒沙子，感觉如何？你能从中体会SiO2的哪些物理性质？①状态： ②硬度：
③水溶性： ④熔沸点：固态 大不溶高3.物理性质（1）具有酸性氧化物的通性②与强碱反应①与碱性氧化物反应Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。与水不反应4.化学性质实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。此反应常用于雕刻玻璃。思考: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试剂瓶而要用塑料瓶或铅皿。(2)弱氧化性SiO2 + 2C=== Si+2CO↑高温5、二氧化硅的用途
由于SiO2具有优良的物理化学性能加上SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用。光学纤维胃镜用光导纤维做手术不用开刀二氧化硅的用途：
（1） 制造光导纤维和石英表中的压电材料
（2）水晶：制造电子部件和光学仪器与水反应与碱性氧化物反应与碱反应CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO=CaCO3不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O能与氢氟酸反应SiO2＋ CaO =CaSiO3高温〈小结〉二氧化硅和二氧化碳的性质比较1、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的
是（ ）
A.烧碱溶液
B.浓硫酸
C.氢氟酸
D.碳酸钠溶液C巩固练习2.实验室现提供下列试剂瓶,
①细口磨口塞玻璃瓶②广口瓶
③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶
⑤细口塑料瓶，
如何存放下列药品?依据是什么?
a.二氧化硅____
b.氢氧化钠溶液____
c.硝酸银晶体____
d.氢氟酸____
e.浓硫酸____②③④⑤①3.下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中
正确的是 （ ）
A.常温下O2能把Si氧化成SiO2
B.SiO2是酸性氧化物，能与水反应生成
硅酸
C.石英、水晶、海沙的主要成分都是SiO2
D.硅通常很稳定，不溶于常见的溶液中。C4.要除去SiO2中混有的少量杂质 CaCO3，最适宜的试剂是 ( )
A.水 B.盐酸
C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液B教学设计
教学主题
二氧化硅和硅
一、教材分析
本节课来自鲁科版必修1第四章第1节硅、无机非金属材料，是在学习了《碳的多样性》的基础上，教学中多采用与二氧化碳对比的方法，便于学生理解；又因为二氧化硅与信息技术联系比较紧密在教学中，采用了实验探究和问题探究等活动激发学生求知的欲望，多让学生参与。
二、学生分析
由于学生学习元素化合物知识的时间不长，在初中时也没有特别强调要求学生掌握物质反应的一些规律，因此，学生对“强酸制弱酸”?这类规律、“晶体结构”等知识还没有较深刻的印象，阅读归纳的能力也较弱。此类知识还需要在教学中不断补充和加强。
三、教学目标
知识与技能：1．能说出硅和二氧化硅物理性质；掌握硅和二氧化硅的主要化学性质。
2．了解硅和二氧化硅等在生产、生活、信息技术、材料科学等领域的应用。
过程与方法：1．通过对二氧化硅性质的研究，学习利用实验和事实研究物质性质的方法。
2．通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。
情感态度与价值观：1．认识二氧化硅在生产生活中的应用，体会化学的实用性和创造性。
?????????????2．关注与化学有关的社会热点问题，激发学习化学的热情。
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教学重点、难点：二氧化硅的化学性质
四、教学环境
√简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境???□移动学习???□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
布置课前资料搜集作业，让学生利用网络做好课前相应准备。在课堂上，可以应用投影仪扫描学案上小组讨论结果；在电脑上播放视频，让同学们直观地理解二氧化硅与氢氟酸反应，再通过实物演示，体会化学的无处不在。利用ppt演 示，教师讲解。利用视频、图片等阐述二氧化硅在生产和生活中的广泛用途。注重渗透学科思维方法——实验探究法、类比法、比较法等。让学生在探索学习新知识 的过程中，通过问题探究和实验探究，培养学生的探索能力和创造性素质。课后，通过访谈了解教学目标的落实情况，了解学生在知识和能力上的发展。
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
导入课题
【投影】展示计算机芯片、袋装食品干燥剂的图片
【设问】知道这些物质的成分是什么吗？
【引入课题】其中计算机芯片的成分是硅，有一种干燥剂的成分是硅胶。
今天我们就来研究和它相关的硅和硅的化合物的性质。
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思考
回答
PPT
探究结构
【投影】二氧化硅的晶体结构
对比晶体硅的结构
PPT对比“鸟巢”图片，产生联想，对网状结构留下深刻印象
探究实验1
【展示】实验室有两瓶未贴标签的试剂，它们分别装有盐酸和氢氧化钠溶液，请同学们考虑如何区分？
【问题】1、二氧化硅是酸性氧化物吗？为什么？
2、对比二氧化碳，二氧化硅还有那些作为酸性氧化物的性质？
思考并回答原因
实物展示
PPT
探究实验2
【视频】氢氟酸雕刻玻璃
书写化学方程式
进行实验体验
视频
通过实验，提高观察实验的能力
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归纳总结并由碳和二氧化硅的反应引出硅的工业制法
【展示】对比二氧化碳和二氧化硅化学性质对比SiO2与CO2的化学性质，写出相应的化学方程式
物 质
二氧化碳(CO2)
二氧化硅(SiO2)
与水反应
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与酸反应
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与碱反应
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与碱性氧化物反应
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与碳反应
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1、小组讨论并书写化学方程式
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2、阅读教材总结硅的物理性质和化学性质以及用途。强调：从碳和硅的原子结构入手总结硅的化学性质。
PPT展示体会学习化学的主要指导思想：结构决定性质
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探究二氧化硅的用途
【投影】神奇的二氧化硅、光学胃镜
【问题】你知道“信息高速公路”吗？
思考、回答
二氧化硅的用途：建筑材料、装饰品、石英坩埚、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维等。
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PPT
反思
【问题】1、实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶塞，而不用玻璃塞，你知道为什么？
2、实验室盛放氢氟酸为什么不用玻璃瓶？
3、谈本节课的收获
提问
PPT展示
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
本节课充分体现了元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻了STS教 育的观点，有利于激发学生学习的兴趣；教学设计努力体现以“学生为主体，教师为主导”的教学理念。导课以生活中常见袋装食品中的小包装物入手，创设问题情 景，使学生很快投身于学习的情景中；教学时有意识地培养学生学科思维从二氧化碳的性质对比学习二氧化硅的性质，并分析它们的相同点和不同点，使学生温故而 知新，尽可能地让学生能更多地参予教学活动，并在学习的过程中注重培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。在突破本节课重难点时，采取实验探究与问题探 究相结合，加强小组合作的学习方式，引导学生发现问题→分析问题→归纳总结，提升学生分析问题、解决问题的能力。
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