《硅和二氧化硅》教學(xué)設(shè)計

PAGEPAGE1《硅和二氧化硅》教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】了解晶體硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)與用途，掌握硅及硅的化合物的重要性質(zhì)。讓學(xué)生深刻體會結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的辯證關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生合作探究的思維習(xí)慣，樹立迎難而上的信心。【教學(xué)重難點】硅和二氧化硅的性質(zhì)?！窘虒W(xué)方法】自學(xué)、講授、探究相結(jié)合?！窘虒W(xué)過程】一、情景引入[提問]提及“硅”你能聯(lián)想到什么[引入]“硅谷”和“半導(dǎo)體”二、新知探究[學(xué)生自學(xué)]教材145頁一、二自然段。[閱讀思考]1、硅元素在自然界中含量如何？2、自然界中的硅以什么形式存在？3、硅在元素周期表中的位置？4、晶體硅有什么樣的物理性質(zhì)？[師生探究]（一）硅1、硅的物理性質(zhì)（展示圖片）①灰黑、有金屬光澤、硬而脆的固體。②熔、沸點高，硬度大（演示結(jié)構(gòu)）。③良好的半導(dǎo)體的材料。2、硅的化學(xué)性質(zhì)——不活潑（展示原子結(jié)構(gòu)圖）①常溫下：Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑（親氟性）Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+H2↑[問題探究]硅與氫氧化鈉反應(yīng)時，氧化劑是誰？△高溫②高溫時：Si+O2===SiO2(溶液)Si+C===SiC△高溫高溫高溫Si+2H2===SiH4Si+2Cl2===SiCl4高溫高溫3、硅的制取高溫SiO2+2C===Si(粗硅)+2CO↑高溫高溫粗硅的提純：Si(粗硅)+Cl2===SiCl4高溫高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫硅的用途[展示]石英、水晶、瑪瑙圖片[過渡]（二）硅的氧化物——二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)正四面體結(jié)構(gòu)（展示結(jié)構(gòu)）2、物理性質(zhì)①無色透明晶體或白色粉末，熔沸點高，硬度大②不溶于水3、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與碳反應(yīng)從上表可以看出，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，是一種酸性氧化物，它不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。硅酸只能通過間接方法得到（硅酸比碳酸弱，可通過硅酸鹽與碳酸反應(yīng)制得）。酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理，屬二氧化硅的特性。我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)為：不反應(yīng)CO2+H2OH2CO3SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O不反應(yīng)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH===Na2CO3+H2OCO2+NaOH===NaHCO3SiO2+CaOCaSiO3CO2+Na2O===Na2CO3SiO2+2CSi+2CO↑CO2+C2CO①特性：SiO2+4HF==SiF4+2H2O（親氟性）[問題探究]氫氟酸為什么只能用塑料瓶盛裝？為什么可用來雕刻玻璃？②通性：酸性氧化物的性質(zhì)高溫SiO2+CaO===CaSiO3高溫SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O高溫SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑高溫4、用途二氧化硅可用來做光導(dǎo)纖維；石英可用來做石英鐘、石英表，耐高溫的石英玻璃；水晶可以用來制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等，瑪瑙為含有有色雜質(zhì)的石英，可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途，但有時也會對人體造成危害，