课件16张PPT。硅矿山硅石二氧化硅与信息材料二、二氧化硅性质1、物理性质：
熔沸点很高，硬度很大，不溶于水的固体.2、化学性质：
化学性质很稳定，不活泼，除氢氟酸外不与其它酸反应，但能与碱性氧化物或强碱反应，属酸性氧化物。酸性氧化物与碱性氧化
物反应与强碱反应 与水反应CO2+CaO= CaCO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 与氢氟酸不反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不反应SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O 弱氧化性特殊性(CO2)小结: 防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。【 讨论： 】
为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？(玻璃中含有SiO2)实验: 向饱和Na2SiO3溶液中滴入稀盐酸现象结论方程式 滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生 硅酸难溶于水,酸性比盐酸弱Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl探究：如何利用SiO2制取硅酸？写出相应的化学方程式。硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
或Na2SiO3+2HCl = H2SiO3↓+2NaCl(1) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O制取含氧酸的常用方法有哪些？以二氧化硅为原料制取硅酸: 实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？探究：如何利用SiO2制取硅酸？装饰品石英坩埚光导纤维石英手表光学仪器精密仪器轴承耐磨器皿SiO2二氧化硅的用途
(3) 归纳出硅的化学性质，
与碳的化学性质有什么相同点和不同点。阅读课文P82最后一段及P83的内容，
思考以下问题: 硅元素在自然界中的存在形式,
工业上高纯度的硅是如何制取的？
(2) 单质硅的主要物理性质？
(4) 单质硅的主要用途。硅的制取制取纯硅:Si+2Cl2 = SiCl4
SiCl4+2H2 = Si+4HCl硅晶片生产硅熔炉高温高温粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。3、化学性质： 常温比较稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。
在加热时能跟O2等物质发生反应。 Si+O2==SiO2①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4+2H2↑③Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑C
１、下列物质的主要成分不是SiO2的是 （ ）
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
２、下列物质不与水反应的是（ ）
A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2C３、下列试剂的存放方法，正确的是：（ ）
A．氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存
放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中
B．氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶
C．液溴盛放在棕色广口瓶中
D．氯水盛放在棕色细口瓶中 D４、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选
用的器皿是 ( )
A.铁坩埚 B.石英坩埚
C.石墨坩埚 D. 蒸发皿 AC 5、 用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和
石英，下列试剂适宜的是 ( )
A、盐酸 B、NaOH溶液
C、氯化钠溶液 D、氢氟酸硅及其化合物的转化关系SiO2SiO2HF或F2SiF4NaOHNa2SiO3HFNaOH或Na2CO3CaCO3CaSiO3CH2SiO3△NaOHH+或CO2或CaO小结谢谢！《二氧化硅与信息材料》教案
天台育青中学
一、教案设计思路：
本节课的内容与学生生活联系比较紧密，教师用含二氧化硅的实物、光导纤维、“中国芯”等，创设贴近学生生活的教学情竟，激发学生的学习热情和兴趣。主要采用了学生讨论、自学、教师引导、归纳，并同已学知识相比较的教学方法，目的是为了让学生更多地参予教学，并在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。由于在初中已学过有关碳及其化合物的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。
二、教学目标：
知识与技能：
1、了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质。
2、了解工业上高纯硅的制备方法。
3、了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
过程与方法目标：
通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。
情感与态度目标：
通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。
三、教学重点：
硅和二氧化硅的化学性质
四、教学难点：
硅和二氧化硅的化学性质
五、教学用具：
多媒体辅助教学
玛瑙饰品、石英钟、石英眼镜，盐酸、硅酸钠溶液、试管、胶头滴管。
六、教学方法：
自主学习教学和探究式教学相结合
七、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境：
展示日常生活中的玛瑙饰品、石英钟、石英眼镜等。
设问：
1、从化学的角度看，你知道它的主要成分是什么吗？
2、沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅，关于SiO2，你还知道的哪些内容呢？
教师引导：
我们从化学的角度对上述内容进行整理。
属于物理性质方面的：
属于化学性质方面的：
属于用途方面的：
过渡：
关于SiO2的性质及用途，我们还有一些不很明确或不知道的，下面我们就来进一步学习二氧化硅。
板书；
二氧化硅与信息材料
设问：
研究一种物质的物理性质一般从哪些角度进行探究。
二氧化硅的状态、熔沸点、硬度、及在水中的溶解性怎样？
板书：
1、二氧化硅的物理性质：熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。
设问：
二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种新物质的性质我们往往可以找一种熟悉的、跟它比较有可比性的物质进行对比学习。你觉得应该找哪一种物质进行对比学习？讲讲你的理由？
追问：
二氧化碳有哪些化学性质呢？
提问：
请举出表现二氧化碳酸性氧化物的通性和弱氧化性的几个具体实例，并写出化学方程式
提问：
二氧化硅也是一种酸性氧化物，与有相似的化学性质。请分析二氧化硅的化学性质，并写出相应的化学方程式。
教师分析补充与评价。
讲述：
二氧化硅还有一个特殊性：它可以与氢氟酸反应
[板书]SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O
[讨论]实验室如何贮存氢氟酸？
小 结：
比较SiO2与CO2的化学性质，
板书：
２、二氧化硅的化学性质：能与氢氟酸、碱性氧化物、强碱溶液反应。
讨论：
已知玻璃中含有二氧化硅，为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？
演示实验：
硅酸钠溶液中滴加盐酸，观察现象，分析结论。
补充：
硅酸的酸性比碳酸还弱
探究：以二氧化硅为原料制取硅酸
制取含氧酸的常用方法有哪些？
２、实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？
３、以二氧化硅为原料应如何制取硅酸？写出化学方程式。
?
设问：
根据性质决定用途，分析二氧化硅的熔沸点特点有哪些用途？
分析二氧化硅的硬度特点有哪些用途？
利用二氧化硅的导光特点有哪些用途？
板书：
３、二氧化硅用途：制光导纤维，光学镜片、石英坩埚等。
讲述；
光导纤维传导光的能力非常强，比头发丝还细的一对光导纤维可同时传递3万门电话，而且抗干扰性能好，通信质量高，能防窃听。许多根经技术处理的光导纤维绕在一起，就是我们常说的光缆，一条光缆通路可同时容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。
过度：
刚才学习的SiO2在信息领域有重要的应用，其实用SiO2制取得到的单质Si在信息领域也有重要的应用。
阅读课文P82最后一段及P83的内容，思考以下问题。
硅元素在自然界中的存在形式、工业上高纯度的硅是如何制取的？
单质硅的主要物理性质？
归纳出硅的化学性质，与碳的化学性质有什么相同点和不同点。
4、单质硅的主要用途。
板书：
二、硅
提问：
硅单质用途广泛，但自然界中却没有硅单质。工业上是如何制取硅单质的呢？
[投影]粗硅的提纯粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。
板书：
1、硅的制取
SiO2＋2C =Si＋2CO↑
Si＋2Cl2 =SiCl4
SiCl4 ＋2H2 = Si ＋4HCl
提问：
请一位同学总结一下硅的物理性质。
板书：
2、硅的物理性质：熔沸点很高，硬度很大。
过渡：
下面我们来讨论以下硅的化学性质。
讲述：
单质硅在常温比较稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。在加热时能跟O2等物质发生反应。
板书：
3、硅的化学性质
Si+O2 =SiO2
Si+4F2=SiF4
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
提问：
根据所学的单质碳知识，归纳出硅的化学性质与碳的化学性质有什么相同点和不同点。
提问：
硅的主要用途是什么？
板书：
4、硅的主要用途：
? 半导体材料，主要应用与电子工业。
讲述：
在科学技术不断发展的今天，硅正成为高科技的代名词。世界各国往往把高科技园区称为硅谷。
2005年3月28日，在人民大会堂，邓中翰代表中星微“星光中国芯”研发团队，接受国家主席胡锦涛为他颁发的共和国最高奖励 ——国家科技进步一等奖。
“中国芯”的诞生彻底改写了蓬勃发展的中国IT业无“芯”的历史。如今 “中国芯”已成功占领了计算机图像输入芯片市场的世界第一位。从此，中国人可以用上“中国芯”，并且，让世界上其他国家也用上“中国芯”！
巩固练习：
１、下列物质的主要成分不是SiO2的是（ ）
A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙
２、下列物质不与水反应的是（ ）
Ａ、SiO2 Ｂ、SO2 Ｃ、CO2 Ｄ、CaO
３、下列试剂存放方法正确的（ ）
A、氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存 放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中
B、氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶
C、液溴盛放在棕色广口瓶中
D、氯水盛放在棕色细口瓶中
４、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选用的器皿是 ( )
A.铁坩埚 B.石英坩埚
C.石墨坩埚 D. 蒸发皿
５、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，下列试剂适宜的是 ( )
A、盐酸 B、NaOH溶液
C、氯化钠溶液 D、氢氟酸
集中注意力，观察
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? 二氧化硅
? 硬度大、不溶于水、制造光导纤维、能与氢氧化钠溶液反应等。
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在教师引导下分析、思考、讨论，将知识归类整理。?
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颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性等。
熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。
? 二氧化碳。
都是酸性氧化物，碳元素和硅元素的最外层电子数相同。
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氧化物的分类角度考虑具有酸性氧化物的通性。
从氧化还原的角度考虑具有弱氧化性
学生动手书写化学方程式：
CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O
CO2＋CaO＝CaCO3
CO2＋H2O＝H2CO3
?CO2＋C＝2CO
学生类比书写化学方程式：
SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO＝CaSiO3
SiO2＋2C ＝ Si＋2CO
理解、记忆
塑料瓶中
完成投影中的表格，总结SiO2与CO2的性质的异同
SiO2酸性氧化物，能与碱起反应生成NaSiO３，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。
观察、思考
硅酸不溶于水，是弱酸。
酸性氧化物与水反应，利用较强酸制较弱酸原理，用可溶性盐与较强的酸反应。
不能，SiO2不溶于水
SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+CO2+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓
或Na2SiO3+2HCl＝2NaCl+H2SiO3↓
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? 耐高温仪器，如石英坩埚
? 耐磨材料，如石英钟等
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镜片、制光导纤维等
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阅读课文，寻找答案
SiO2＋2C＝Si＋2CO↑
Si＋2Cl2＝SiCl4
SiCl4 ＋2H2＝Si ＋4HCl
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?熔沸点很高，硬度很大。
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? 学生理解、记忆
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相同点：它们在常温下化学性质很稳定，在加热时能跟O2等物质发生反应。具有一定的还原性。
不同点：硅在常温下与氟气、氢氟酸、强碱反应。
碳在加热下与浓硫酸、硝酸等发生反应。
半导体材料，主要应用与电子工业。
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? 学生倾听
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创设情境，激发学生的学习兴趣。
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学会从化学的角度看问题。
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激活学生的思维
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学会从化学的角度处理问题，使知识有序化。培养学生的归纳能力。
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? 学习方法指导。
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学习方法指导。
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温故而知新，激活学生原有的知识体系，为学习SiO2的性质作铺垫。
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采用类比的学习方法，将SiO2的性质归入原知识体系中，并对原知识体系进一步完善。培养学生的知识迁移能力。
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加深理解SiO2与氢氟酸反应的性质
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?进一步理解SiO2的化学性质，并条理化，促进学生的记忆。
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SiO2的性质与NaSiO３的性质综合应用。
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激发兴趣，培养学生的观察能力，为后续内容铺垫。
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培养学生的实验设计能力，及时应用刚学过的二氧化硅的化学性质。
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?体会性质与用途的关系
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让学生感受到化学世界里美的感染，激发学生的求知欲和学习兴趣。
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培养学生的自学能力和归纳总结能力。
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联系已学过的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。
通过适时的讨论加深对知识的理解
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了解硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
爱国主义教育
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?及时应用学过的知识。
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