安徽省合肥市高中化學第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅(第2課時)教案

1、 第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角 - 硅 項目 內容 課題 第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié)無機非金屬材料的主角一一硅（第二課時） 修 改 與 創(chuàng) 新 教學 目標 三維目標 CJ （一） 知識與能力 * 1、 使學生了解硅及硅酸鈉的重要性質和用途； 2、 使學生了解硅酸鹽產品的性能、用途。 （二） 過程與方法： 本節(jié)課內容屬于了解層次，行文淺顯易懂，可讓學生閱讀自學，仔細體會有關知識的內涵，進行 歸納總結，培養(yǎng)學生的自學、歸納能力。 （三） 情感態(tài)度與價值觀： 以中國的陶瓷在世界文明中的重要地位為例，感悟我們中華民族的偉大與希望；以晶 體硅在高新技術領域里的重要作用為例

2、，體會科學、技術、社會之間的相互關系，使學生真正地認識到硅酸鹽工 / 業(yè)與人類生產、生活密切相關。/ 教學 重、 難點 教學重點：硅和硅酸鈉的重要性質 教學難點：硅酸鹽的豐富性和多樣性 r /YJ jr t 教學 過程 【導入】通過水玻璃、硅橡膠、玻璃、陶瓷、水泥等物質中硅的存在形式引入硅酸鹽 【板書】一、硅酸鹽 （二）合作探究 【學生活動】閱讀教材P77中間兩自然段，思考硅酸鹽的組成和性質。 【板書】1.硅酸鹽的定義 【教師講述】硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，分布極廣。硅酸鹽一般都不溶于水，化學性質很穩(wěn) 定。最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉，可溶于水，其水溶液俗稱水玻璃?？捎米鞣试淼奶盍?、

3、木材防火劑和黏膠劑。 【教師演示】試驗4-2 2 【學生活動】認真觀察試驗現(xiàn)象并完成表。 用蒸餾水潤濕 用硅酸鈉潤濕 現(xiàn)象 水浸過的濾紙或小木條， 當水分蒸發(fā)后 能（填“能”、“不能”）燃燒 硅酸鈉溶液浸過的濾紙或小木條， 當水分蒸發(fā) 后不能（填“能”、“不能”）燃燒只起泡。 結論 水浸過的木材不防火 浸過水玻璃的木材能夠防火 【教師講述】請大家閱讀 P77頁資料卡片，分析硅酸鹽組成的表示方法。 【板書】2.硅酸鹽組成的表示方法 【學生活動】閱讀P77頁資料卡片，分析硅酸鹽組成的表示方法。 【教師提問】1用氧化物表示硅酸鹽時，氧化物的書寫有什么規(guī)律和注意事項? 【學生分析并回答】 【教師講述】

4、：硅酸鹽由于組成復雜，常用氧化物形式來表示。氧化物的順序一般是：按金屬活潑順序的氧化物T .氧化硅T水 氧化物前系數(shù)配平原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 【強調】注意事項：氧化物之間以“ ”隔開。系數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)時應化為整數(shù)。 例如：正長石 KAlSi 3O8不能寫成 1/2K2O 1/2A1 2O3SQ2,應寫成 K2O Al 2Q6SQ2。 【教師提問】2:怎樣理解硅酸鹽寫成氧化物形式? 【講述】：由于硅酸鹽的組成與結構很復雜，為了簡化對硅酸鹽組成的表示方法，采用了氧化物法。實際上硅酸鹽 不是以簡單的氧化物形式存在，而是以種種結構復雜的鹽的形式存在的。通常用氧

5、化物形式來表示硅酸鹽：如硅 酸鈉寫成：N&0 SQ2、石棉寫成：3MgO CaO 4SQ2、長石寫成：KzO- Al 2O3 6SQ2。 【學生練習】 通常用氧化物形式來表示硅酸鹽： 如硅酸鈉寫成：NazOSiO2、石棉寫成：3MgOCaO4SiO2、長石寫成：KO-Al 2O3 -6SiO2o jr 【合作探究】（師生共用） 【教師活動】指導學生閱讀 P77-78并給出問題：（1）硅酸鹽種類繁多、結構復雜的原因是什么? 【學生活動】閱讀P77-78頁回答上述問題。 【展示】圖4-8應用廣泛的硅酸鹽產品 【教師總結】（1）由于Al與Si在元素周期表位置相鄰、離子大小相近， 人3+常或多

6、或少地置換硅酸鹽中的 Si4+ （2）為什么土壤具有保肥能力? （3）中國作為“瓷器故鄉(xiāng)”的原因是什么? 3 而形成鋁硅酸鹽。為了保持電中性，會伴隨引入其他正離子，從而大大增加了硅酸鹽的豐富性和復雜性。 （2） 硅酸鹽巖石長期在水的侵蝕下，風化為黏土，并且形成土壤膠體（硅酸鹽與硅酸相似，有形成膠體的性質） 。 土壤膠體因其表面積巨大且一般帶負電，能吸收 NH+、K等數(shù)十種生物所需的營養(yǎng)離子，所以土壤具有保肥能力。 （3） 現(xiàn)在出土的各種陶瓷制品、雄偉古建筑上留下的陶瓷磚瓦以及英文“中國”一詞又指“瓷器” ，等等，所有 這些都反映了在西方人眼中中國作為“陶瓷故鄉(xiāng)”的形象。 【過渡】陶瓷屬于無機非

7、金屬材料，現(xiàn)實生活中還有哪些屬于這一類呢？ 【板書】二、無機非金屬材料的分類 【學生閱讀】P78-79并填空 1. 無機非金屬材料的分類：（1）傳統(tǒng)無機非金屬材料：陶瓷、玻璃、水泥； （2）新型無機非金屬材料：新型陶 瓷：高溫結構陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導陶；具有特殊功能的含硅物質：炭化硅、硅鋼、人工合成硅橡 膠和分子篩 2. 各類新型陶瓷有哪些性質和用途？ 品種 主要性能 主要用途 高溫結構陶瓷 耐高溫、耐氧化、耐腐蝕 耐高溫材料如洲際導彈的端頭、火箭發(fā)動機的尾管、汽車發(fā)動機等 壓電陶瓷 實現(xiàn)機械能與電能的轉化 點火器、電波濾波器、聲納探傷器 透明陶瓷 良好的光學性能、耐高溫 制高壓鈉燈

8、管、防彈玻璃 超導陶瓷 超導性 超導材料 【過渡】雖然硅的化合物隨處可見且遠古時期人類就已經開始加工和使用陶瓷，但硅的單質直到 18世紀上半葉才 由科學家制備出來 【板書】三、硅單質： 1.硅的物理性質： 2.硅的化學性質： 【教師活動】指導學生閱讀 P79并給出知識整理。 分類 物性 化性 應用 硅單質 晶體硅 金屬光澤的灰黑色固體熔點高，硬度大， 常溫下性質不 活潑 半導體材料：硅心片：光 電池 由脆性 無定形 硅 【教師活動】問題：碳原子和硅原子的結構既相似又不同，這就決定了它們的性質既相似又有不同，請列表比較。 【學生活動】分析并填空 4 化學性質 碳 硅 與單質反應 點燃 C+O CO Si+O2 SiC2 Si+2F 2=SiF4 5 與氧化物反應 高溫 高溫 C+2Cu（=CO f +Cu C+SiO 2 2CO? +Si 與氧化性酸反 應 C+4HNO（濃） COf +4NOf +2HO 不與HNQ H2SQ反應，但能與HF反應： C+2HSQ（濃）CO f +2SOf +2H2O Si+4HF=SiF4f +2Hf 與水或堿溶液 反應 咼溫 C+HO（氣） CO+H Si+2NaOH+HO=NaSiO3+2H2 f 【教師總結】常溫下，