高一化學(xué)第四章第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料教案 魯科版 必修1

1、第四章第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與技能 1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性質(zhì)和存在，用途。2、掌握硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。3、了解硅酸鹽工業(yè)及生產(chǎn)水泥、玻璃的原料、原理，了解新型無機(jī)非金屬材料的特征和用途（新型陶瓷）二、過程與方法1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。2、活動(dòng)探究，通過硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。2、通過對硅及其用途的學(xué)習(xí)使學(xué)生熱愛自然、熱愛化學(xué)。3、聯(lián)系生產(chǎn)生活及新科技，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣?！局攸c(diǎn)】、硅和二氧化硅的物理

2、、化學(xué)性質(zhì) 、硅和二氧化硅的特殊性質(zhì) 3、硅酸鹽的組成，工業(yè)生產(chǎn)水泥、玻璃的原料、原理 4、陶瓷材料應(yīng)用及性能【難點(diǎn)】硅和二氧化硅的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)過程】 一、半導(dǎo)體材料和單質(zhì)硅【聯(lián)想】計(jì)算機(jī)的芯片，傳導(dǎo)電話、電視的光纜，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的玻璃儀器，你能想像的出它們都是以硅或硅的化合物為材料制成的嗎？質(zhì)疑：除了以硅酸鹽為主要成分的傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料外，你還知道其他無機(jī)非金屬材料嗎？自然界中的巖石、沙子、土壤是由什么構(gòu)成？【想一想】碳和硅在結(jié)構(gòu)上有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？（填表）原子結(jié)構(gòu)示意圖常見的化合價(jià)在自然界中的存在形式CSi【閱讀】 閱讀課本P(103-104)回答以下問題： 、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料有

3、哪些？ ， ， 等、地殼中含量最多的元素是 ，排第二位的是 ，含量最多的金屬是 3、半導(dǎo)體材料特指導(dǎo)電能力 的一類材料。最早使用的半導(dǎo)體材料是 。現(xiàn)在多使用硅做半導(dǎo)體材料為什么？ 、單質(zhì)硅有 ， 兩種，它們是硅元素的 ?！拘〗Y(jié)】物理性質(zhì) 、硅屬于 (物質(zhì)類別)，其化學(xué)性質(zhì) ，常溫下只能和 、 、 反應(yīng)，加熱時(shí)還能和 反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 6、在自然界中硅只能以 形式存在，常見的化合物有 ， 7、硅有哪些用途？【小結(jié)】 化學(xué)性質(zhì)：與非金屬反應(yīng)：與F2反應(yīng) 與O2反應(yīng) 與堿液（NaOH溶液）反應(yīng) 與酸反應(yīng)與HF反應(yīng) 常溫下與其他酸 。8、制法和用途： 二、二氧化硅和光導(dǎo)纖維【知識(shí)回顧】二氧化

4、碳與水反應(yīng)與NaOH反應(yīng)與CaO反應(yīng)與酸反應(yīng)氧化性【閱讀】 閱讀課本P105回答以下問題：請通過模型觀察二氧化硅的結(jié)構(gòu)填空： 二氧化硅晶體中每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合 個(gè)O原子， 在中心, 在四個(gè)頂點(diǎn)，同時(shí)每1個(gè)O原子與 個(gè)Si原子相結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀 晶體。 、二氧化硅具有什么樣的物理性質(zhì)？哪些常見的物質(zhì)主要成分是二氧化硅？ 、從物質(zhì)分類的角度來看，二氧化硅屬于哪類物質(zhì)，預(yù)測它能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？SiO2能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸嗎？為什么？ 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) （以NaOH為例）與堿性氧化物反應(yīng)（以CaO為例） 特性：和HF反應(yīng)，應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛氫氟酸？ 。、工業(yè)上制硫酸最后一步是SO3+

5、H2O=H2SO4,能否用和水反應(yīng)制取硅酸，說明理由；H2SiO3是難溶于水的二元弱酸，在實(shí)驗(yàn)室中怎樣制取硅酸？列舉SiO2的應(yīng)用 、水玻璃是，盛放氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶為什么不能使用磨口玻璃塞，試解釋其中的原因。 、SiO2有哪些用途？【小結(jié)】二氧化硅的性質(zhì)：()酸性氧化物： ()與氫氟酸反應(yīng)： 三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料閱讀課本103頁第一段，106頁第一段，回答以下問題：、什么是無機(jī)非金屬材料？有哪幾類，各有哪些代表物質(zhì)，舉例說明。、硅酸鹽材料有哪些性質(zhì)？、如何表示硅酸鹽的組成？用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成：（如硅酸鈉Na2SiO3表示成Na2OSiO2）硅酸鈣：CaSiO3 高

6、嶺石：Al2（Si2O5）（OH）4 鈉長石：NaAlSi3O8 。閱讀課本107頁、玻璃、水泥名稱玻璃水泥原料主要成分反應(yīng)原理復(fù)雜的物理化學(xué)變化反應(yīng)條件、在制造玻璃的原料中，加入哪些物質(zhì)后可得到各種不同用途的玻璃：制造化學(xué)儀器的玻璃加入的物質(zhì)是制造光學(xué)儀器的玻璃加入的物質(zhì)是制造藍(lán)色玻璃加入的物質(zhì)是 制造紅色玻璃加入的物質(zhì)是 鋼化玻璃優(yōu)點(diǎn)在哪里，怎么制造？ 、混凝土由什么組成？有什么用途？ 、新型無機(jī)非金屬材料有哪些特點(diǎn)？ 、幾種新型的無機(jī)非金屬材料，陶瓷材料主要有幾類，各有什么特點(diǎn)？（1）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：包括 。（2）生物陶瓷：特點(diǎn)： 。（3）壓電陶瓷：具有 的陶瓷稱為壓電陶瓷，目前廣泛應(yīng)用的

7、壓電陶瓷主要成分為 。壓電陶瓷特點(diǎn)： 。壓電陶瓷常用于 【鞏固練習(xí)】、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是（） A、常溫時(shí)不和任何酸反應(yīng) B、常溫時(shí)可和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C、單質(zhì)硅的還原性比碳的強(qiáng) D、單質(zhì)硅的氧化性比碳的強(qiáng)、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是（）A、黏土 B、硅藻土 C、Al2(Si2O5) D、Mg2SiO4、下列變化需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是：（） A、SiO2SiO32- B、SiSiO32- C、SiO2Si D、SiCl4Si、關(guān)于晶體硅的說法中不正確的是：（）A、晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的非金屬固體 B、硅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，因此在自然界里有游離的硅存在C、硅的化學(xué)性

8、質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)D、工業(yè)上用碳在高溫下還原二氧化硅來制備粗硅、下列變化不能一步實(shí)現(xiàn)的是：（）A、Na2SiO3H2SiO3 B、H2SiO3SiO2 C、SiO2H2SiO3 D、SiO2Na2SiO3、下列說法正確的是：（）A、因SiO2不溶于水，故SiO2不是H2SiO3的酸酐B、CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）可以得到硅酸C、CO2通入飽和的氯化鈣溶液中能生成白色沉淀D、SiO2的俗名叫水晶、下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是：（） A、硅酸鈉溶液 B、氫氟酸C、氫氧化鈉溶液 D、氯化鈉溶液、下列屬于新型無機(jī)非金屬材料的是（）A、高強(qiáng)度水泥

9、B、鋼化玻璃 C、氧化鋁陶瓷 D、壓電陶瓷9、石灰石是許多工業(yè)的原料之一，但生產(chǎn)下列物質(zhì)時(shí)不需要石灰石的是（）A、硅酸 B、水泥 C、玻璃 D、生石灰10、目前被廣泛用于信息傳輸方面的最好材料為（）A、銀 B、銅 C、鋁 D、光導(dǎo)纖維11、下列說法中不正確的是（）A、新型無機(jī)非金屬材料具有光學(xué)特性、生物功能、電學(xué)特性，能承受高溫，強(qiáng)度高B、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷比金屬材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如不怕氧化密度小等C、光導(dǎo)纖維作為通訊材料有許多優(yōu)點(diǎn)，但怕腐蝕，鋪設(shè)很不方便D、光導(dǎo)纖維除了可以用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理等許多方面12、將下列硅酸鹽改為氧化物的形式：水泥 高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4 正長石KAlSi3O8 13、氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，它的硬度大，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純度硅和純氮在1300時(shí)反應(yīng)獲得。請回答下列問題：根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途：（）A、制氣輪機(jī)葉片B、制有色玻璃C、制永久性模型D、制柴油機(jī)氮化硅陶瓷抗腐蝕性能強(qiáng)，除氫氟酸外，它不跟其他無機(jī)酸反應(yīng)，試推測該