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1、第二节 硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料硅无机非金属材料硅无机非金属材料三维目标学问与技能：1、了解硅在自然界的存在、含量2、了解单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。3、初步培育学生自主查阅资料的实力和阅读实力过程与方法：1、自主学习2、通过碳与硅的新旧学问的比较，设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法。情感、看法与价值观1、使学生驾驭学习元素化合物学问的一般规律和正确方法2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的亲密关系，相识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发他们学习化学的热忱。教学重点：硅的物理、化学性质教学难点：硅的化学性质和提纯教
2、学用具：多媒体教学过程新课导入：材料是人类生活必不行少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有高纯的单晶硅，就没有今日的奔腾电脑；没有特别的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作，人类的登月安排就会受到影响，材料的发展对我们的生活起着确定性的作用。从化学角度来看任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？从本章起先我们就来学习一下元素与材料之间的关系。板书：第四章元素与材料世界多媒体：展示一组与硅元素有关的图片，引出本节新课第一节硅无机非金属材料学生活动：阅读教材第一段思索下列问题1、无机非金属材料包括哪些？2、这类材料的特
3、点有哪些？3、无机非金属材料分哪两类？多媒体：展示一组与硅元素有关的图片。设疑：这些表观看“风牛马不相及”的物质，从微观组成上却有很大的相像性，他们都是有黄沙通过不同的途径制得的，它们都含有共同的元素是什么呢？多媒体：一、半导体材料与单质硅学生活动：阅读教材P103最终一段思索下列问题1、什么是半导体材料？2、最早运用的半导体材料是什么？为什么没广泛运用？3、现在广泛运用的半导体材料是什么？为什么能广泛运用？过渡：硅除了作为半导体材料被广泛运用外，还具有什么其他的性质和用途呢？硅的性质和用途引导学生回忆学习新物质的方法和程序一）视察物质的外观，总结其物理性质多媒体：展示单质硅的图片，让学生视察
4、。学生活动：通过视察图片，总结硅的物理性质物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，是一种良好的半导体材料。引导学生回忆以前学习的学问，C、S、O的同素异形体，引出硅的同素异形体。硅的同素异形体：晶体硅和无定形硅二）预料物质的化学性质（分类思想）硅属于非金属单质应当和C、S、P等非金属单质具有类似的性质。1、C、S、P等非金属单质常温下性质比较稳定硅的性质在常温下也比较稳定2、C、S、P等非金属单质在肯定条件下可以和氧气反应C+O2=CO2、S+O2SO2硅也可在肯定条件下和氧气反应学生活动：画出硅原子的原子结构示意图，并推想其常见的化合价，然后依据化合价写出硅与氧气的反应方程式：Si+O2
5、SiO2化学性质：（常温下比较稳定）Si+O2SiO2（条件：研碎的硅、加热）过渡：硅的性质比较稳定，常温下除了可以和F2、HF及强碱反应外，很难和其它物质反应学生活动：依据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式：Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2过渡：高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域，但在自然界中并没有游离态的硅存在，大多以SiO2、硅酸盐的形式存在，这就须要我们通过化学方法制取单质硅。学生活动：阅读P104最终一段思索下列几个问题多媒体：工业制取单质硅原料：焦炭和二氧化硅设备：电炉原
6、理：SiO2+2CSi（粗硅）+2CO过渡：我们电子领域对材料的纯度要求的特殊高，几乎要不含任何杂质，这就须要我们对粗硅进行提纯。提纯原理：高温下将粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原而得到纯净的硅。学生活动：依据上述原理写出原理中牵涉到的化学反应方程式Si（粗硅）+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl(纯度：99.9999999)学生活动：阅读P105其次段了解硅及其合金的用途多媒体：展示硅及其合金的用途图片课堂检测：1、下列材料不属于无机非金属材料的是（）A陶瓷B玻璃C水泥D铝和金2、下列各反应中硅元素被还原的是（）ASi+O2SiO2BSi+2F2=SiF4CSiO2+
7、2CSi（粗硅）+2CODSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2板书设计：第四章元素与材料世界第一节硅无机非金属材料一、半导体材料与单质硅硅的性质与用途1、物理性质2、化学性质Si+O2SiO2Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2硅的制取：SiO2+2CSi（粗硅）+2CO硅的提纯：Si（粗硅）+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl(纯度：99.999999999)无机非金属材料教案第三节无机非金属材料教学目标1.使学生对硅酸盐工业及一些产品和新型无机非金属材料有大致印象。2.使学生相识到化学在社会、生
8、活、生产、科学技术中的重要作用。用科学的奇异和威力激发学生学习化学的爱好。3.通过介绍我国材料科学发展的成就，对学生进行爱国主义教化。4.通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求，培育学生的社会责任感。教学重点水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的主要地位新型无机非金属材料的特点、用途和发展教学难点激发学生的求知欲培育学生酷爱科学的情感课时支配2课时教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲解并描述、试验教学用具录像机、投影仪一般玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块，一般玻璃管、被碰损的搪瓷碗或杯，稀盐酸、酒精喷灯、火柴、图片、高压钠灯、光导纤维玩具。教学过程第一课时引言请同学们
9、看以下一些住宅图，并留意它们各自的构成材料。图片展示图片1：原始人居住的洞窟图片2：用茅草搭起来的房屋图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子图片5：用砖、水泥等盖的住宅图片6：高楼大厦图片7：现代居室（包括电视机、音响、电脑等）问大家看了这些图片以后，想到了什么?生甲：人类社会是越来越进步的。乙：所用材料越来越高级。丙：人类才智的力气是无穷的。丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以至于根本看不出它们的原来面目。师大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠予人类的材料（
10、如泥土、木材、石头等），已远远不能满意人类社会发展的需求。为了人类自身发展的须要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪慧才智和勤劳的双手，不断地研制、创建着各种各样的新材料，以满意人类物质文明和科学技术不断发展的须要。人类运用和制造材料有着悠久的历史，从制造出第一种材料陶起先，发展到今日，材料的品种越来越多，各种材料组成了一个浩大的材料家族。在材料家族中，有一类特别重要的材料叫无机非金属材料。板书第三节无机非金属材料引言请大家看录像机展示的这些物品。录像机展示水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。师
11、录像机刚刚展示的这些物品可谓琳琅满目。大家是否能想到，这些形态不一，用途各异的物品却源自于同一类物质含硅物质。它们都是以含硅物质为原料经加热制成的，这一制造工业叫做硅酸盐工业。硅酸盐工业的产品即为硅酸盐材料。本节课我们就来简洁了解几种硅酸盐材料。板书一、硅酸盐材料师首先，我们来了解一下水泥的有关学问。板书1.水泥师水泥是一种特别重要的建筑材料。请大家阅读课本有关内容，并填写下表。投影展示水泥主要原料主要设备反应条件一般水泥的主要成分主要性质学生阅读完课本后，可由学生回答，老师填写上表答案：粘土石灰石（石膏）适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：2CaOSiO2铝酸三钙：3CaO
12、Al2O3水硬性师由上表可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很简单凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不行少的材料。问建筑用粘合剂水泥沙浆的成分是什么？生是水泥、沙子和水的混合物。问混凝土又是由什么做成的呢？生是由水泥、沙子和碎石混合而成。师目前，我国已成为世界上生产和运用水泥制品最多的国家。大家知道吗？解放前我国的水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍旧还能听到这种叫法。叫“洋灰”的缘由是什么呢？同学们能否从下面的图表得到启示呢？投影展示19491998年我国水泥年产量示意图学生看图后回答因为解放前我国的水泥产量小
13、，所运用的水泥主要靠外国进口。师很正确。希望同学们现在能好好学习，将来在各个领域有很好的作为，以使这个“洋”字在我国越来越少，最终消逝。过渡水泥的学问我们就了解这些。下面我们就来学习在我们工作和生活中随处可见的物质玻璃。板书2.玻璃师请大家阅读课本P150有关玻璃的内容，并填写下表。投影展示玻璃主要用料反应条件玻璃窑中发生的主要反应成分学生阅读完课本后，由学生回答，老师填写上表纯碱石灰石石英高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2Na2SiO3CaSiO3SiO2师上表所反映的是制造一般玻璃时所用的原料、主要反应及一般玻璃的主要成分。问题探究据强
14、酸制弱酸的规律，上述玻璃窑中发生的反应，能否证明硅酸的酸性比碳酸强呢？生甲能生乙不能。强酸制弱酸的规律仅适用于溶液中进行的反应，而且，从碳和硅在周期表中的位置推断，应当是碳酸酸性强于硅酸。师生乙回答的很精确。二氧化硅能与碳酸钙和碳酸钠反应生成二氧化碳，是由于该反应的反应物均为固体，在高温下发生反应时，生成的二氧化碳气体脱离反应体系使反应得以进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强，酸性强弱的本质是酸电离出氢离子的难易程度。我们已学的复分解反应的规律，仅是适用于溶液里的反应，不能套用高温条件下物质之间的反应。问题探究有关氢氟酸的反应可否在玻璃容器中进行？生不能。玻璃中含有SiO2，SiO2能与氢氟酸
15、反应（4HF+SiO2=SiF4+2H2O），而使玻璃被腐蚀。展示一小块一般玻璃问大家看，这是一块一般玻璃，当我们把若干块一般玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？生因为原料中混有二价铁的原因。展示一块红色玻璃，一块蓝色玻璃问它们和我刚才取的那块一般玻璃的颜色不一样，是什么造成了它们的这种差别呢？生是因为在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜（Cu2O），在蓝色玻璃中加的是氧化钴（Co2O3）。师很好。也就是说在制造玻璃的过程中，当我们加入某些金属氧化物时（如二氧化锰、二氧化锡等），会使玻璃呈现不同的颜色。问请大家依据生活阅历，说一下一般玻璃的优点和
16、缺点是什么？生甲玻璃的透光性能好，但易碎，并且易伤人。生乙玻璃的透亮度高，比如可以让我们望见试管里或烧瓶里的反应，还可以望见商店橱窗里的东西。生丙用玻璃制成的物品美观，但就是不牢固，如窗户上的玻璃，很简单被打破。生丁玻璃不耐热，开水都能把它炸裂。师大家说得都很好。也正是为了让玻璃“弃恶扬善”，玻璃专家们进行了深化的探讨，并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。投影展示几种玻璃的特性和用途种类特性用途一般玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等光学玻璃
17、透光性能好，有折光和色散性眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀太空飞行员的衣服、玻璃钢等钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材；微波通讯器材；汽车、火车窗玻璃等师（手取一根玻璃管）大家看，这是由一般玻璃做成的一根玻璃管，现在，我把它放在酒精喷灯上灼烧，请大家看发生的现象。演示试验取一根玻璃管，置于燃着的酒精喷灯上，烧软后把玻璃管拉成两支尖嘴管。问大家看到了什么？生玻璃受热、变软，可拉细。师试验室里的胶头滴管就是这样制出来的。这说明一般玻璃在高温时易软化、变形。但假如我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应，一
18、般的玻璃仪器明显是不能满意要求的，这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨胀系数小，不怕温度的隧然改变，而且具有很高的化学稳定性，所以是一种制作高温容器的良好材料。讲解并描述钢化玻璃是将一般玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与一般玻璃一样，但经这样处理后，玻璃的内应力消逝，机械强度增大，不易破裂。一旦破裂，碎块也没有尖锐的棱角，不易伤人，是一种平安玻璃。玻璃纤维是由熔融玻璃拉成或吹成的纤维，是玻璃钢中的增加材料。玻璃钢，是一种复合材料，质轻而坚硬，机械强度可与钢材相比，因此得名。光学玻璃又称铅玻璃，它与一般玻璃成分不相同，主要由硅酸钾、硅酸铅和
19、石英组成。生产中对原料纯度要求高、不能含有氧化铁等杂质，熔制过程要严格限制工艺，并实行搅拌等措施，排净气泡，保证料液高度匀称，只有这样，才能使制成的玻璃质地匀称，有很好的折光性等光学性能。有关这几种玻璃的特性和用途，请大家参看上面投影。问看起来晶莹透亮的玻璃是不是晶体呢？请大家思索后回答，说出推断的依据。生甲是。晶体都能反光，玻璃也能反光，所以是。生乙是。因为玻璃是一个规则的形体，看起来也是亮晶晶的。生丙不是。晶体都有规则的几何形态，玻璃没有。生丁不是。晶体都有固定的熔点，而玻璃没有。师好。看来大家都很爱动脑思索。事实上，玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有肯定的、整齐的、有规则的几何外形（当
20、然，构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的），它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态，我们把它叫做玻璃态。它的结构特点是：它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形体那样无规则排列，而是“短程有序、远程无序”。即从小范围来看，它有肯定的晶型排列；从整体来看，却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以玻璃态物质没有肯定的熔点，而是在某一温度范围内渐渐软化变为液态。过渡上面我们学了水泥和玻璃。下面我们再来了解一下由粘土（主要成分是硅酸盐）做原料制成的产品陶瓷。2板书3.陶瓷师请同学们阅读教材上“陶瓷”这一部分内容，并了解以下学问。投影展示陶瓷主要原料生产过程
21、反应条件种类性能上表可由学生阅读课本后回答，老师填写粘土混合成型干燥烧结冷却高温土器、陶器炻器、瓷器抗氧化、抗酸碱腐蚀耐高温、绝缘、易成型问我国最为闻名的陶器产地在什么地方？有什么之称？生江苏宜兴。有陶都之称。师陶器的产生是人类发展史上的一块里程碑，是人类最早不用大自然的现成材料而制成的器具，制陶技术可以说是最古老的材料技术，是人类材料技术的发端。因此，恩格斯把陶器的出现作为新石器时代起先的标记。我国是世界上最早生产陶器的国家。有黑陶、白陶、彩陶等多个品种。陕西临潼出土的秦始皇兵马俑，被人们称作“世界奇观”，它们就是在烧成的陶胎上进行彩绘而制成的，称为彩绘陶，其工艺水平令世人叹为观止。制瓷器的
22、要求比制陶器高，它须要纯净的粘土作原料，烧制温度也相对高一些。因此，瓷器比陶器瓷体白净，质地致密。瓷器是中华文明的象征。在很多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。问我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？生江西景德镇。师对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的精致了。问对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？生甲表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。生乙简单碰破而损坏！问怎样弥补？生烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。师举起一个搪瓷杯，上有破损师大家看，这个杯的外壳就是陶瓷，里面是铁，它的陶瓷表面破损后，
23、露出了其庐山真面目铁（呈褐色）。下面，我往这个杯里加酸，大家看有什么现象。演示在搪瓷杯里加稀盐酸，并使酸接触破损处。请坐在前面的同学说一下视察到的现象生酸遇搪瓷，无现象；当酸接触破损处时有气泡产生。问大家知道这气泡是什么吗？怎么产生的？生气泡是氢气。是酸与铁发生了反应而生成的。问这说明陶瓷有什么性质？起什么作用？生说明陶瓷耐腐蚀，不和酸反应，但比较脆，易被碰损。在此起爱护和装饰作用。师回答得很好。关于陶瓷，科学家们始终在探究着扬长避短的制作技术，并已取得了很大的进展和突破。下节课我们将介绍这方面的学问。思索：在多年运用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严峻的还会形成白色斑点，这种现象化学上
24、叫做“碱析”，产生碱析的化学方程式为_。解析：这是一道运用所学学问说明实际问题的题目，常常尝试既有利于驾驭化学理论学问，还利于培育自己的实践实力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。厨房中CO2、H2O（g）浓度相对较高，碳酸酸性强于硅酸，时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O（g）的持续作用下析出白色H2SiO3，所以往往失去光泽，严峻的会形成白色斑点。答案：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3小结本节课我们以水泥、玻璃、陶瓷为例，简洁介绍了硅酸盐材料，它们均是以含硅物质为原料，经过一系列困难的物理、化学改变而得到的产品。布置作业课本习题
25、：2、3板书设计第三节无机非金属材料（第一课时）一、硅酸盐材料1.水泥2.玻璃3.陶瓷教学说明本节课在学问的理解上，并无难点。难的是如何真正激发学生的学习爱好，并让其产生剧烈的求知欲。如若单纯地让学生去自学这部分学问，学生很简单读懂，但日后的印象会如过眼烟云；若只是老师讲解并描述，学生会有单调乏味之感。基于以上考虑，实行录像展示（展示的资料很简单得到，且可不拘一格）、实物展示、学生自学、归纳、老师激疑引导、试验问答等教学方法，以激活学生思维。如通过演示酸与搪瓷器具的反应，可让学生对陶瓷具有抗腐蚀性有较深的印象。另外，在课堂上还补充了一些课外学问，以扩高校生的学问面，让他们开心地接受学问。建议老
26、师在平常要留意多搜集资料，以使课堂内容更加丰富、生动。第七章 硅和硅酸盐工业 学法指导 1.要留意学问的纵向和横向对比。 纵向，即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的探讨。如CH4和SiH4的稳定性强弱的比较，H2C03和H2Si03，的酸性强弱的比较等。 横向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较，氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。 2.要留意学问的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系，水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要留意各物质的特别性，如CO的毒性和还原性，SiO2的特性(与Na2CO3、HF反
27、应)等。 3.要重视所学学问与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系，光导纤维与通讯的联系等 考点说明 碳、硅等元素学问也是非金属元素的命题热点之一，该类试题常以元素及其化合物学问为载体与化学基本概念、基本理论、化学试验及化学计算亲密结合。考查的内容主要有： 1.C、CO的还原性； 2.CO、C02的检验与鉴别； 3.C02、CO等气体的制取和收集； 4.C02与Na0H、S02与C等反应产物的确定及计算； 5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途； 6.环境爱护，消退碳氧化物污染的综合应用。 CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2是植物光合作用的反应物，是动物新陈
28、代谢的产物)，在今后的综合测试中应引起重视。 7.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质 第一讲碳、硅及其化合物 第一节碳族元素 碳族元素位于元素周期表的A族，包括C、S、Ge、Sn、Pb，最外层电子数均为4个，易形成共价化合物。 1.碳族元素性质的递变规律 元素 性质 碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅（Pb） 主要化合价 +2、+4 +4（只有+4） +2、+4 +2、+4 +2、+4 单质色、态 无色或黑色固体 灰黑色固体 灰白色固体 银白色固体 蓝白色固体 氢化物RH4的稳定性 主要氧化物 CO、CO2 SiO2 GeO、GeO2 SnO、SnO2 Pb、PbO2 最
29、高价氧化物的水化物 化学式 H2CO3 H2SiO3H4SiO4 Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4 酸碱性 酸性递减 碱性递增（多数有两性） 金属性、非金属性 非金属性递减、金属性递增 2.碳的化学性质 碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。 还原性：_ 可燃性:_ 氧化性：_ 3.一氧化碳和二氧化碳的比较 （1）一氧化碳 物理性质 五色无味气体，剧毒(结合血红蛋白)，难溶于水 化学性质 可燃性 还原性(与Fe304、CuO、H20的反应) 不成盐氧化物 试验室制法 收集方法:排水法 检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯，无水雾
30、出现，罩沾有澄清的石灰水的烧杯，出现浑浊 工业制法主要用途:燃料、还原剂、化工原料 （2）二氧化碳 二氧化碳物理性质：无色略带酸味气体，无毒，能溶于水(1:1)固体时俗称干冰 化学性质 不能燃烧，一般状况下不助燃； 氧化性(与C、Mg的反应) 酸性氧化物(与碱及碱性氧化物的反应) 与盐Ca(Cl0)2、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa 收集方法：向上排空气法 体验：使澄清的石灰水变浑浊煅烧石灰石：CaC03=CaO+C02 用途：灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用 4.硅及化合物 (1)硅 晶体结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。 物理性质：
31、硬度大、熔点高，具有金属光泽，是一种半导体，只能以化合态存在于自然界。 化学性质：不活泼。留意下列化学反应的条件，前三者常温反应，后四者需加热。 第三个化学反应方程式说明NaOH等碱性溶液不运用玻璃塞的试剂瓶。 第四个化学方程式说明氢氟酸能用玻璃试剂瓶，而应用塑料瓶。 (3)硅酸 制法：用可溶性硅酸盐与酸反应制取： (思索，上述反应说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强这是为什么?) 化学性质 常温可与F2、HF、NaOH反应，加热条件下可与O2、H2HNO3Cl2等物质反应 （2）二氧化硅 结构 化学性质：酸性氧化物（与碱性氧化物反应、碱反应），特别反应（HF）,与碳反应 （3）硅酸 制法 化学性质
32、课堂之外 硅的制取：在半导体及集成电路的发展史上，硅是极其重要的角色，因此探讨计算机的地方称为硅谷，集成电路须要超纯度的硅，它是怎样产生的呢? Si02+2C?Si+2C0 主要副反应为：Si02+3C?SiC+2C0 因此生产的粗硅所含的杂质有C、Si02、SiC等，它们都是高熔沸点物质。为了提纯硅采纳下列方法： SiCl4的沸点很低，可以采纳蒸馏的方法反复提纯，直所需的纯度。 2.铅的化合物与铅污染 铅的应用很广，如铅蓄电池、汽油抗爆震的添加剂四乙基铅Pb(C2H5)等，古代也有人用铅制成器皿，但铅是有毒的，古罗马帝国时兴用铅皿煮酒以消退酸味： Pb+2CH3COOH(CH3COO)2Pb
33、+H2 (醋酸)铅糖 但由于铅糖是有毒的，不少的人因此而中毒。现代铅污染主要来源于汽车的尾气，环保部门已在许多城市禁止运用含铅汽油。 考题解析 例下列关于硅的说法不正确的是() A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应 D.当加热到肯定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应 解析常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。选C。 答案C 例下列关于碳族元素的说法中，错误的是() A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显
34、B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下渐渐减弱 C碳族元素原子的最外层都有4个电子 D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定 解析由碳族元素主要化合价及有关物质性质递变规律, A、B、C说法正确，D不正确。因为C、Si、Ge、Sn的+4价化合物都是稳定的，而只有铅的+2价化合物是稳定的。 答案D 无机非金属材料的主角硅 一、探究目标 （一）学问技能 1.了解硅、二氧化硅的主要性质。 2.相识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 （二）过程与方法 1.结构确定性质、性质确定用途。 2.了解材料发展的历史与前景。 （三）情感价值观 相识化学在材料科学中的重要地位，了
35、解中华民族的传统文化，激发学习化学的爱好。 二、探究重点 二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途。 三、探究难点 二氧化硅的结构和化学性质。 四、探究过程 阅读与思索 板书第四章非金属及其化合物 请阅读课本第四章引言，比照元素周期表回顾你所知道的非金属及其化合物。 地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架； 空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一； 人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物主要是非金属氧化物如：SO2、NO2、CO等。 食盐中的氯元素等。 思索与沟通 1.同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？ 2.计算机的芯片，传导电
36、话的光缆，化学试验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？那末，自然界有没有游离的硅？自然界有没有硅的化合物呢？没有的怎样制取？有的怎样利用？请同学阅读课本P.62 板书无机非金属材料的主角硅 一、二氧化硅（silicondioxide） 1.物理性质：请同学阅读课本P.63内容，将你阅读的内容整理成学问小卡片。 整理归纳 二氧化硅的物理性质：结构与金刚石相像，熔点高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器。 思索与沟通依据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的依据是什么？SiO2
37、的这些性质是由什么确定的？练习1试验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？试验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？ 因为玻璃中含有二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶塞与瓶口粘合。 因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应： SiO2+4HF=SiF4+2H2O。 2.化学性质 二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。 学问迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。 整理归纳 物质 二氧化碳（CO2） 二氧化硅（SiO2） 与水反应 CO2+H2O=H2CO3 不反应 与酸反应 不反应 SiO2+4HF=Si
38、F4+2H2O 与碱反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应 CO2+Na2O=Na2CO3 高温SiO2+CaO=CaSiO3 与碳反应 CO2+C=2CO 高温 SiO2+2C=Si+2CO 练习2、如何除去下列物质中的杂质?(用化学方程式表示其过程) SiO2中混有CaCO3CaCO3中混有SiO2 3.用途 二氧化硅用途广，石英表中的压电材料、光导纤维等光纤光缆与一般电缆的比较 光纤光缆 一般光缆 每根光缆可同时通过10亿路电话 8管同轴电缆，每条通话1800路 原料来源广 资源较少 质量轻，不怕腐蚀，铺设便利 质量
39、大，怕腐蚀 抗电磁干扰，保密性好，不发生电辐射 不抗电磁干扰，发生电辐射 二、硅单质 阅读整理 1.硅的用途 晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等晶体管集成电路 在太阳能方面的利用卫星的翅膀汽车的尾巴 课后查询：请你课后到图书馆或者上网查询有关硅的应用方面以及我国在硅领域方面的发展与潜力方面的资料，补充你的小资料库 2.硅的制取请同学阅读课本P.69SiO2+2C=Si（粗硅）+2CO 3.物理性质请同学阅读课本P.68单质硅的内容，将你阅读的内容整理成学问小卡片。 整理归纳 硅的档案：硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，排行老二，储量丰富。自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧
40、化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。单质硅是良好的半导体材料，广泛应用于各个领域。 4.化学性质 常温下，化学性质不活泼。常温下只与氟气、氢氟酸和强碱反应。硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。请阅读优化设计P85 归纳总结： 1.二氧化硅的性质及用途 2.硅单质的用途及性质 作业：学问方法实力P45第一、三两题 第27页 共27页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页