1、第四章 第1節 硅與無機非金屬材料【教學目標】1.知識技能目標:掌握硅、二氧化硅的物理化學性質，粗硅的制法。認識硅、二氧化硅作為無機非金屬材料的特性及其用途。2.方法與過程目標:學習從不同的角度出發對常見材料進行分類的方法，能根據同一類別不同物質的性質歸納出該類物質的通性，并能運用通性簡單預測其他物質的性質。3.情感態度與價值觀目標:通過對作為計算機、光通信等高科技關鍵材料的硅、二氧化硅等無機非金屬材料的學習，利用學生對高科技的濃烈興趣，激發學生對化學的興趣。【重點、難點】硅 、二氧化硅的主要性質【預習提綱】一、單質硅和半導體材料1、無機非金屬材料主要包括：、等，、屬于傳統非金屬材料。2、半導

2、體材料指導電能力介于和之間的一類材料。最早使用的半導體材料是，現已成為應用廣泛的半導體材料。3、硅的物理性質單質硅有和兩種。晶體硅是色，有光澤、硬而脆的固體。4、 硅的化學性質：常溫下：加熱條件下：5、硅的用途硅用于制造，此外硅合金可用于制 造。二、二氧化硅與光導纖維1、二氧化硅廣泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。2、二氧化硅的組成和性質（1）二氧化硅晶體由和構成，晶體中硅原子和氧原子的個數之比是_，它的高，大，透明二氧化硅晶體俗稱水晶，水晶常用來制造和等。光導纖維的主要成分： （2） 化學性質：酸性氧化物：特性：3、二氧化硅的用途：【教學過程】從現實生活中硅元素的存在引入課題瓷器

3、水晶 太陽能電池板 沙灘一、單質硅和半導體材料【方法介紹】：研究物質主要從存在、結構、性質、制備、用途等幾個角度加以考慮。【閱讀】107、108頁教材，了解硅的存在和物理性質：1、硅的存在自然界存在形態：，地殼當中元素含量居第位。單質硅有和兩種同素異形體。（從組成的角度看，晶體硅和無定形硅之間是什么關系？還有哪些物質具有相同的關系？）2、 硅的性質：物理性質：色，態 ，質地，導電性。【討論】利用所學過初中原子結構知識及非金屬元素的性質，預測硅的化學性質。2、硅的化學性質：常溫下，硅的化學性質，除，之外的物質一般不反應。【了解】Si+2F2 = SiF4Si+4HF = SiF4+2H2Si+2

4、NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2加熱條件下，與氧氣的反應方程式。該反應轉移個電子，硅的價態為。【討論】通過以上學習，什么原因使硅取代鍺成為廣泛使用的半導體材料？3、 硅的用途：，。4、 粗硅的制備方程式。（從氧化還原角度分析反應方程式，注意產物）高溫高溫【小資料】：硅芯片、大規模集成電路及相應的計算機技術都需要有高純度的硅才能實現，所以需要對粗硅進行提純： Si（粗硅）+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si（高純硅）+4HCl【引入】生活中最常見的還是二氧化硅即石英、沙子的主要成分水晶 玻璃水晶玻璃石英坩堝二、二氧化硅與光導纖維1、二氧化硅的組成及物理性質存在：組成：由和

5、組成，個數比為 。2、 二氧化硅的性質物理性質：狀態 ，溶解性 ，硬度 ，導電性。【討論】從物質分類角度，預測二氧化硅的化學性質總結：酸性氧化物的通性： * 與水反應； * 與堿反應： 與堿性氧化物反應： 與部分鹽反應：特性：與氫氟酸反應此反應的用途：【討論】1、 實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸(HF)? 實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是為什么嗎? 2、 二氧化硅和二氧化碳同為正四價非金屬的氧化物，他們的性質存在哪些差異二氧化碳二氧化硅物質分類與堿性氧化物的反應與堿的反應與水的反應與酸的反應【閱讀】教材109頁了解光導纖維回答以下問題（1）光導纖維概念（2)成分（

6、3)原理3、光導纖維（了解）（1） 光導纖維概念（2) 成分（3)原理【課堂小結】 本節課重點介紹了硅及二氧化硅的存在、結構、性質、用途及制備的相關問題。單質硅：硅元素在自然界化合態；常溫很穩定，高溫與氧氣反應；用在半導體及合金工業上。 二氧化硅：自然界形式多樣；具有酸性氧化物的通性和自己的特性；用途很廣泛。當堂鞏固1常溫下不能與硅反應的是（    ） （A）氫氟酸  （B）氟氣      （C）氫氧化鈉溶液      （D）氯氣2不能直接由氧化物和水生成

7、的酸是（    ）（A） H2SO4 （B） H2SO3     （C） H2SiO3     （D）H2CO33、生石灰中往往含有雜質CaCO3和SiO2，要檢驗是否存在這兩種雜質，最好選用（   ）（A）水 （B）鹽酸（C）燒堿濃溶液 （D）硫酸鈉4、下列物品或設備：水泥路橋、門窗玻璃、水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲、硅太陽能電池、光導纖維、計算機芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是（ ）A B C D全部5作為半導體材料的硅在太陽能發電過程中具有重要的作

8、用。下面關于硅的敘述中，正確的是（）A硅的活潑性比碳強，只有在高溫下才能跟氫氣起化合反應B硅是構成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位C硅的化學性質不活潑，在自然界中可以以游離態存在D硅在電子工業中，是重要的半導體材料6 關于硅的說法不正確的是 A晶體硅是非金屬元素，它的單質是灰黑色的有金屬光澤的固體B晶體硅的導電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體C硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質反應D加熱到一定溫度時，硅能與氧氣反應7.光纖通信70年代后期發展起來的一種新型通信技術，目前長距離光纖通信系統已投入使用，光纖通信的光學纖維是由下列哪種物質經特殊工藝制成的 ( )

9、A碳 B石英 C鍺 D硅8硅、二氧化硅的化學性質很不活潑，幾乎所有的酸都不與其反應，但有一種酸能夠和二者發生反應，這種酸是（ ） A濃鹽酸 B硫酸 C硝酸 D氫氟酸課后拓展1.下列關于碳和硅的敘述中,不正確的是 ( )A.+4價氧化物都與氫氧化鈉溶液反應 B.單質在加熱時都能與氧氣反應C.氧化物都能溶于水生成相應的酸 D.碳和硅兩種元素都有能導電的單質2下列關于SiO2和CO2的敘述中不正確的是（ ）A都能溶于水，所得溶液呈酸B都是酸性氧化物，都能與強堿溶液反應C都能與固體碳酸鈉及焦炭反應DSiO2可用于制光導纖維，干冰可用于人工降雨3能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是ACO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水     BCO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C高溫下SiO2與碳酸鹽反應生成CO2D氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀4鹽酸、濃硫酸、氧氣、氫氟酸、氫氧化鉀溶液中，能與地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物起化學反應的是（ ）A B C D5實驗室可用廣口瓶貯存固體試劑，細口瓶中存放液體試劑，但是有些試劑必須貯存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中。以下物質必須貯存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中的是：KOH溶液 鹽酸水玻璃（硅酸