第4章 非金屬元素及其化合物第一節(jié) 硅和二氧化硅(第一課時(shí))張玉芳知識(shí)與技能：1了解硅在自然界的存在、含量；2了解單質(zhì)硅的主要性質(zhì)、工業(yè)制法、主要用途；3.掌握二氧化硅的性質(zhì)；4.初步培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和閱讀能力；5.初步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行比較、歸納、推斷的邏輯思維能力。過(guò)程與方法：1自主學(xué)習(xí)；2活動(dòng)探究：通過(guò)碳與硅、二氧化碳與二氧化硅新舊知識(shí)的比較、設(shè)疑引導(dǎo)，變教為誘、變教為導(dǎo)的思路教學(xué)法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一般順序和正確方法；順序： 2通過(guò)學(xué)習(xí)單質(zhì)硅、二氧化硅的廣泛用途后，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)知識(shí)的內(nèi)需和興趣。教學(xué)重點(diǎn)：硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：二氧化硅的結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程：引入新課(實(shí)物展示)水晶、瑪瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光纜講解這些物質(zhì)的主角是硅元素，它們都是硅元素的單質(zhì)和化合物。板書(shū)第1節(jié) 硅和二氧化硅硅1.物理性質(zhì)推進(jìn)新課請(qǐng)學(xué)生閱讀教材，描述硅的物理性質(zhì)。學(xué)生灰黑色、有金屬光澤，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高，硬度很大的固體。講解很好，那我們現(xiàn)在來(lái)看看硅元素在元素周期表中的位置。學(xué)生 在元素周期表中尋找硅元素的位置。講解我們發(fā)現(xiàn)硅元素的左面是金屬元素，右面是非金屬元素。金屬都有很好的導(dǎo)電性，而非金屬一般都是絕緣體，單質(zhì)硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料。板書(shū)2.化學(xué)性質(zhì)引導(dǎo)讓學(xué)生在元素周期表中尋找碳、硅兩元素的位置，然后請(qǐng)學(xué)生板演它們的原子結(jié)構(gòu)示意圖，比較它們結(jié)構(gòu)的異同。學(xué)生最外層電子數(shù)相同，半徑不同。講解兩者最外層都是4個(gè)電子，在反應(yīng)時(shí)不易得失電子，故常溫下C、Si的化學(xué)性質(zhì)都比較穩(wěn)定。學(xué)生C+O2CO2講授Si + O2 SiO2板書(shū)3.自然界中的存在（學(xué)生閱讀、回答下列思考題）思考題：硅在自然界中的含量怎樣？硅元素在自然界中的存在形式如何？地殼中硅元素以哪幾類物質(zhì)存在？講解硅在地殼中含量?jī)H次于氧,居第二位。在自然界中，只有以化合態(tài)存在的硅。硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧化合的。所以在氧化氛圍的地球上，硅以熔點(diǎn)高的氧化物和硅酸鹽的形式存在。板書(shū)4.硅的用途講述粗硅是含有少量雜質(zhì)的硅，經(jīng)提純后可得高純度的硅，是重要的半導(dǎo)體材料，可用以集成電路、制造硅整流器、變壓器的鐵芯等方面。板書(shū)二、二氧化硅1.二氧化硅的存在（學(xué)生閱讀材料了解二氧化硅的俗名，在地殼中的含量）（實(shí)物展示）水晶、石英坩堝、一段光纜板書(shū)2.二氧化硅的物理性質(zhì)講述它們的主要成分都是二氧化硅，根據(jù)已有的知識(shí)和日常的經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們思考二氧化硅有哪些主要物理性質(zhì)且與二氧化硅比較。學(xué)生二氧化硅是無(wú)色、難溶于水、堅(jiān)硬、難熔的固體。引導(dǎo)碳、硅單質(zhì)在物理性質(zhì)方面有相似之處，形成的氧化物的物理性質(zhì)卻有很大的差別，原因是什么？板書(shū)3.二氧化硅的結(jié)構(gòu)（投影）二氧化硅、干冰的結(jié)構(gòu)模型講解二氧化硅晶體是由許許多多的硅原子與氧原子通過(guò)牢固的作用力結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，二氧化硅晶體中不存在單個(gè)分子。而干冰由許許多多的二氧化碳分子通過(guò)微弱的作用力形成的晶體，二者之所以物理性質(zhì)有差別，根本原因在于它們的晶體結(jié)構(gòu)不同。提問(wèn)從物質(zhì)類別看，二氧化硅屬于哪一類物質(zhì)？學(xué)生酸性氧化物。板書(shū)4.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)引導(dǎo)酸性氧化物可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？完成下列方程式：CO2+H2O = CO2+CaO= CO2+NaOH=SiO2+H2O= SiO2+CaO= SiO2+NaOH=SiO2具有酸性氧化物的一些通性，能不能與酸反應(yīng)呢？活動(dòng)探究二氧化硅分別與鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸作用學(xué)生二氧化硅與氫氟酸能反應(yīng)，與其他酸不反應(yīng)：板書(shū)SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O強(qiáng)調(diào)氫氟酸是唯一能與二氧化硅反應(yīng)的酸。板書(shū)5.二氧化硅的用途（請(qǐng)學(xué)生閱讀教材，說(shuō)說(shuō)二氧化硅的用途）學(xué)生用作電子部件、光學(xué)儀器、壓電材料、通訊光纜等。SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較性 質(zhì)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)與水反應(yīng)CO2 + H2O = H2CO3不 反 應(yīng)與堿反應(yīng)CO2+2NaOH = Na2CO3+H2OCO2+NaOH = NaHCO3SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O與堿性氧化物反應(yīng)CO2+CaO = CaCO3SiO2+CaO高溫CaSiO3與酸反應(yīng)不 反 應(yīng)SiO2+4HF = SiF4+2H2O與碳反應(yīng)CO2+C高溫 2COSiO2+2C高溫Si+2CO課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了一種非金屬元素硅的單質(zhì)及其氧化物，了解了它們的重要性質(zhì)，也知道了它們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)與信息工程、IT產(chǎn)業(yè)中的重要作用。同學(xué)們，知識(shí)是無(wú)窮的，它可以幫助我們認(rèn)識(shí)世界，也可以幫助我們創(chuàng)造未來(lái)。板書(shū)設(shè)計(jì)第1節(jié) 硅 無(wú)機(jī)非金