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1、第一节无机非金属材料的主角硅教学设计（第一课时）一、 探究目标（一）知识技能1. 了解硅、二氧化硅的主要性质。2. 认识硅、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. 结构决定性质、性质决定用途。2. 了解材料发展的 与前景。（三）情感价值观认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。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、探究过程阅读与思考板书 第四章 非金属及其化合物请阅读课本第四章引言，对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
2、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。思考与交流1. 同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？板书 无机非金属材料的主角硅一、 二氧化硅（silicon dioxide）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知识小卡片。 整理归纳二氧化硅的物理性质：结构与金刚石相似，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。思考与交流 根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：Si
3、O2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？ 练习1:实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？实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。 知识迁移：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
4、= H2CO3不反应与酸反应不反应SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O与碱反应CO2+2NaOH=Na2CO3 +H2OSiO2+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CaCO3 CaCO3中混有SiO23. 用途 二氧化硅用途广，石英表中的压电材料、光导纤维等 光纤光缆与普通电缆的比较光纤光缆普通光缆每根光缆可同时通过10亿路 8管同轴电
5、缆，每条通话1800路原料来源广资源较少质量轻，不怕腐蚀，铺设方便质量大，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 SiO2 + 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知识小卡片。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。
6、自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。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。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第一节无机非金属材料的主角硅教学设计（第二课时）一、探究目标 （一）知识技能1. 了解硅酸、硅酸盐的组成、结构特点、主要性质和用途。认识硅酸、硅酸盐等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。2. 掌握硅酸钠的化学性质。（二）过程与方
7、法1. 学习用实验研究物质性质的方法。2. 了解材料发展的 与前景。（三）情感价值观认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。二、探究重点硅酸、硅酸盐的用途。三、探究难点掌握硅酸钠的化学性质。四、探究过程1. 硅酸（H2SiO3）实验探究: 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。实验4-1在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。实验报告现象结论化学方程式
8、离子方程式阅读整理：“硅胶”干燥剂，催化剂的载体2.硅酸盐（silicate）课文P.66 图4-8 应用广泛的硅酸盐产品实验探究: 硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液俗称水玻璃，可作肥皂填料、木材防火剂及粘合剂。实验探究实验4-2，取两张滤纸条，分别放入蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别在酒精灯外焰点燃。观察现象。完成实验，填写实验报告。实验报告：放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论课堂阅读P.66第一段，概括你所获取的信息，制作成知识小卡片。1) 硅酸盐的丰富性和复杂性的原因；2) 土壤胶体的形成过程；3) 土壤胶体的作用 阅读
9、、思考与交流玻璃普通玻璃的大致组成：Na2OCaO6SiO2 各种特种玻璃的特性和应用种类特性用途普通玻璃在较低温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿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、紫外灯的灯壳等光学玻璃光性能好、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、防虫蛀宇航员的衣服、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；微波通信器材；汽车、火车窗玻璃等思考与交流 从上表我们知道了一些特种玻璃的性质和用途，请从改进材料方面谈谈本表内容给你启发。水泥1） 主要成分硅酸三钙（3CaO.S
10、iO2、硅酸二钙（2CaO.SO2）、铝酸三钙（3CaO.Al2O3）2）用途：建筑行业水泥在各个工程上应用3）阅读资料交流感受。（1）现在全世界年产水泥总数超过6亿吨。一种新型水泥双快水泥（快凝、快硬）问世。它浇注一天后的硬度，相当于普通水泥浇注7-28天后的硬度。（2）我国水泥工业的发展情况：水泥产量自1979年到1999年增长了7.8倍，20年间我国水泥产量平均增长达11.08，水泥产量自1995年以来一直居全世界首位。其中1999年我国水泥产量占世界的3716。我国现有水泥企业8000多家，而20万吨以上的企业不足10，全国水泥企业平均规模不到10万吨，与世界其它国家相经差距极大。 陶瓷思考：为什么在英文中用China表示中国？新型的陶瓷 （1）高温结构陶瓷（2）压电陶瓷（3）透明陶瓷（4）超导陶瓷 请阅读课文材料，讨论归纳。 新型无机非金属材料的主要特点：1、强度高，耐高温；2、具有电学特性：绝缘体、半导体、导体等；3、具有光学特性：发光、透光（可见光、红外光、射线）；4、具有生物功能。 课堂阅读：课本P67具有特殊功能的含硅的物质小结：1、硅酸、硅酸盐的用途2、掌握硅酸钠的化学性质作业：课本P69 N1、N2