小學(xué)信息與信息技術(shù)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-23含硅礦物與信息材料。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢?小編特地為大家精心收集和整理了“含硅礦物與信息材料”,僅供參考,希望能為您提供參考!
第三單元含硅礦物與信息材料
課時(shí)1硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的應(yīng)用與人類文明發(fā)展的密切聯(lián)系。
2、掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸鹽產(chǎn)品。
【主干知識(shí)】
1、硅的存在:
(1)在地殼中的含量?jī)H次于,居于第位;
(2)在自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅,只有以化合態(tài)態(tài)存在的硅。如、等;
(3)化合態(tài)的硅廣泛存在于地殼的各種礦物和巖石里,是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。
2、硅酸鹽極其性質(zhì)
(1)硅酸鹽組成的表示方法
①鹽化學(xué)式法
如:硅酸鈉:Na2SiO3、硅酸鈣:CaSiO3,此法用于組成簡(jiǎn)單的硅酸鹽。
②鹽氧化物法
如:鋯石:__________________紅柱石___________________
鎂橄欖石:_______________鈣鋁石榴子石______________
(2)硅酸鹽的性質(zhì)
①Na2SiO3是極少數(shù)可溶于水的硅酸鹽的一種,其它可溶性的硅酸鹽還有________、_________
②Na2SiO3的水溶液俗稱________,是建筑業(yè)中常用的一種_________,也是一種礦物膠;用水玻璃浸泡過(guò)的木材、紡織品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈堿性,易吸收空氣中的CO2,化學(xué)方程式______________________________,因此Na2SiO3溶液要________保存。
3、硅酸鹽產(chǎn)品(查閱資料或者參觀玻璃廠、水泥廠了解水泥和玻璃是如何生產(chǎn)的)
(1)陶瓷:中國(guó)是瓷器之都,新石器時(shí)代就已經(jīng)掌握了煉陶技術(shù),陶瓷不僅廣泛應(yīng)用于生活,而且在電子工業(yè),原子能工業(yè),宇航事業(yè)等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
(2)水泥:建筑業(yè)中使用最普遍的基礎(chǔ)材料。
制造原料:_______(主要成分______),___________;
主要設(shè)備:__________________
生產(chǎn)條件:__________________
(注意:生產(chǎn)過(guò)程中加入石膏的作用_____________________________)
(3)玻璃:一種重要的工農(nóng)業(yè)原料。
制造原料:____________,____________,___________;
主要設(shè)備:__________________
生產(chǎn)條件:__________________
成分:__________________
【課堂練習(xí)1】給下列溶液中通入CO2氣體,不可能產(chǎn)生沉淀的是()
(A)氯化鈣和硝酸鋇的混合液(B)稀的水玻璃
(C)偏鋁酸鈉溶液(D)碳酸鈉飽和溶液
【課堂練習(xí)2】在煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中,都需要的原料是()
(A)生石灰(B)石灰石(C)石英(D)純堿
【課堂練習(xí)3】應(yīng)用帶膠塞的玻璃試劑瓶保存的溶液是()
(A)燒堿(B)硫酸鈉溶液(C)水玻璃(D)濃硫酸
【課堂練習(xí)4】氫氧化鋁膠囊、碳酸氫鈉粉劑都因能同胃酸反應(yīng),曾用來(lái)治療胃酸過(guò)多。三硅酸鎂(2MgO3SiO2nH2O)和氫氧化鋁膠囊一樣,在治療時(shí)作用更持久。試寫(xiě)出三硅酸鎂同胃酸的主要成分作用的離子方程式:。
【達(dá)標(biāo)提高】(一看就懂,一做就會(huì))
123456789101112
1、在自然界里,硅存在于地殼的各種礦物和巖石中的形式是()
A、晶體硅B、二氧化硅C、硅酸D、硅酸鹽
2、下列說(shuō)法中不正確的是()
A、硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生產(chǎn)水泥和玻璃都必須用石灰石
D、用純凈的石英制成石英玻璃,它的膨脹系數(shù)小,常用來(lái)制造耐高溫的化學(xué)儀器
3、下列物質(zhì)的主要成分不屬于硅酸鹽的是()
A、水晶B、陶瓷C、水玻璃D、普通玻璃
4、融化燒堿應(yīng)選用的坩堝是()
A、鐵坩堝B、玻璃坩堝C、石英坩堝D、瓷坩堝
5、下列各組離子在水中能大量共存的是()
A、K+、H+、SiO32-、S2-B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH-、HCO3D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的數(shù)值分別為()
A、7、2B、5、4C、6、3D、3、6
7、下列反應(yīng)不能一步得到的是()
A、SiO2―→Na2SiO3B、SiO2―→H2SiO3
C、Na2SiO3―→SiO2D、H2SiO3―→SiO2
8、現(xiàn)有石灰石、二氧化硅、硅酸鈉三種白色粉末,要用一種試劑鑒別,可選用()
A、氫氧化鈉溶液B、鹽酸C、硝酸銀溶液D、氯化鈣溶液
9、下列物質(zhì)中,既不能與鹽酸反應(yīng),又不能燒堿溶液反應(yīng)的是()
A、水玻璃B、二氧化硅C、一氧化碳D、氧化鋁
10、向下列物質(zhì)的飽和溶液中通入CO2,不發(fā)生反應(yīng)的是()
A、NaAlO2B、NaHSO4C、Na2SiO3D、Ca(ClO)2
11、能貯存在帶磨口塞的玻璃試劑瓶中的試劑是()
A、KOH溶液B、濃H2SO4C、水玻璃D、氫氟酸
12、等質(zhì)量的Si和O2在密閉容器中反應(yīng)后,剩下固體中含氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()
A、<50%B、=50%C、>50%D、不能確定
課時(shí)2二氧化硅與信息材料
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
2、認(rèn)識(shí)單晶硅的使用給人類文明進(jìn)程所帶來(lái)的重大影響。
【主干知識(shí)】
一、二氧化硅(SiO2)
1、存在:二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有:硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質(zhì):①狀態(tài):;②熔、沸:??;③硬度:??;④水溶性?!?br>
3、化學(xué)性質(zhì):
(1)結(jié)構(gòu):二氧化硅晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似,具有高硬度、高熔沸點(diǎn)特征。
(2)具有酸性氧化物的通性;
①二氧化硅與氧化鈣(高溫):SiO2+CaO——
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液:SiO2+NaOH——
〖思考〗實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶常用塞,不用塞,就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:。
③二氧化硅與碳酸鈉(高溫):SiO2+Na2CO3——
(3)不跟酸(除外)反應(yīng):SiO2+HF——(雕刻玻璃、腐蝕玻璃)
(4)與C反應(yīng)(高溫):①SiO2+C——②SiO2+C——
4、用途:即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、電子光學(xué)儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質(zhì):晶體硅是色、有金屬光澤、硬而脆的固體,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很,硬度也很大(因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)類似于金剛石),是良好的材料,廣泛應(yīng)用于電子的各個(gè)領(lǐng)域。
2、化學(xué)性質(zhì):很穩(wěn)定
(1)常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
(2)加熱或高溫時(shí)有強(qiáng)還原性:
Si+O2――
Si+C――
Si+Cl2――
(3)常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)反應(yīng):
Si十F2――
Si十HF――
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下跟氯氣氣反應(yīng)生成四氯化硅,四氯化硅經(jīng)提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。
工業(yè)制法:二氧化硅-→粗硅-→四氯化硅-→精硅(寫(xiě)出化學(xué)方程式)
(1)SiO2+C――(制粗硅)
(2)Si+Cl2――(分餾、提純)
(3)SiCl4+H2――+(制純硅)
【課堂練習(xí)1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質(zhì)()
A、熔點(diǎn)很高B、能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸
C、可與純堿反應(yīng)D、與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)
【課堂練習(xí)2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C==Si+2CO↑,下列敘述中正確的是()
A.有0.5molSiO2參加反應(yīng)B.反應(yīng)中有12g碳被還原
C.反應(yīng)中生成了2.24LCO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達(dá)標(biāo)提高】
1下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2起反應(yīng)的是()
①濃H2SO4;②H2O;③濃硝酸;④氫氟酸;⑤KOH溶液;⑥氧化鈣;⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質(zhì)間,不能發(fā)生反應(yīng)的是()
A、二氧化硅與氧化鈣(高溫)B、二氧化硅與氫氧化鈉(常溫)
C、二氧化硅與碳(高溫)D、二氧化硅與濃硝酸(常溫)
3、關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是()
A、晶體硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體
C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
D、加熱到一定溫度時(shí),硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說(shuō)法中,不正確的是()
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里,硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,都具有較高的熔沸點(diǎn)
D、晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂(SiC)的化學(xué)方程式是SiO2+3C==SiC+2CO↑,在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是()
A、1︰2B、2︰1C、1︰1D、3︰5
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硅無(wú)機(jī)非金屬材料
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。高中教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《硅無(wú)機(jī)非金屬材料》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
《硅無(wú)機(jī)非金屬材料》三維目標(biāo)
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)制法和主要用途。
3、初步培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和閱讀能力
過(guò)程與方法:
1、自主學(xué)習(xí)
2、通過(guò)碳與硅的新舊知識(shí)的比較,設(shè)疑引導(dǎo)、變疑為導(dǎo)、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)的一般規(guī)律和正確方法
2、使學(xué)生體會(huì)組成材料的物質(zhì)的性質(zhì)與材料的性能的密切關(guān)系,認(rèn)識(shí)新材料的開(kāi)發(fā)對(duì)人類生產(chǎn)、生活的重要影響,學(xué)會(huì)關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
教學(xué)重點(diǎn):硅的物理、化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)難點(diǎn):硅的化學(xué)性質(zhì)和提純
教學(xué)用具:多媒體
教學(xué)過(guò)程
新課導(dǎo)入:材料是人類生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的發(fā)展史就是一部人類文明史。沒(méi)有感光材料,我們就無(wú)法留下青春的回憶;沒(méi)有高純的單晶硅,就沒(méi)有今天的奔騰電腦;沒(méi)有特殊的新型材料,火箭就無(wú)法上天,衛(wèi)星就無(wú)法工作,人類的登月計(jì)劃就會(huì)受到影響,材料的發(fā)展對(duì)我們的生活起著決定性的作用。從化學(xué)角度來(lái)看任何物質(zhì)都是由元素組成,那元素與這些材料之間又有什么樣的關(guān)系呢?從本章開(kāi)始我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下元素與材料之間的關(guān)系。
板書(shū):第四章元素與材料世界
多媒體:展示一組與硅元素有關(guān)的圖片,引出本節(jié)新課
第一節(jié)硅無(wú)機(jī)非金屬材料
學(xué)生活動(dòng):閱讀教材第一段思考下列問(wèn)題
1、無(wú)機(jī)非金屬材料包括哪些?
2、這類材料的特點(diǎn)有哪些?
3、無(wú)機(jī)非金屬材料分哪兩類?
多媒體:展示一組與硅元素有關(guān)的圖片。
設(shè)疑:這些表觀看“風(fēng)牛馬不相及”的物質(zhì),從微觀組成上卻有很大的相似性,他們都是有黃沙通過(guò)不同的途徑制得的,它們都含有共同的元素是什么呢?
多媒體:一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
學(xué)生活動(dòng):閱讀教材P103最后一段思考下列問(wèn)題
1、什么是半導(dǎo)體材料?
2、最早使用的半導(dǎo)體材料是什么?為什么沒(méi)廣泛使用?
3、現(xiàn)在廣泛使用的半導(dǎo)體材料是什么?為什么能廣泛使用?
過(guò)渡:硅除了作為半導(dǎo)體材料被廣泛使用外,還具有什么其他的性質(zhì)和用途呢?
◆硅的性質(zhì)和用途
引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)習(xí)新物質(zhì)的方法和程序
一)觀察物質(zhì)的外觀,總結(jié)其物理性質(zhì)
多媒體:展示單質(zhì)硅的圖片,讓學(xué)生觀察。
學(xué)生活動(dòng):通過(guò)觀察圖片,總結(jié)硅的物理性質(zhì)
◆物理性質(zhì):
灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體,是一種良好的半導(dǎo)體材料。
引導(dǎo)學(xué)生回憶以前學(xué)習(xí)的知識(shí),C、S、O的同素異形體,引出硅的同素異形體。
硅的同素異形體:晶體硅和無(wú)定形硅
二)預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(分類思想)
硅屬于非金屬單質(zhì)應(yīng)該和C、S、P等非金屬單質(zhì)具有類似的性質(zhì)。
1、C、S、P等非金屬單質(zhì)常溫下性質(zhì)比較穩(wěn)定硅的性質(zhì)在常溫下也比較穩(wěn)定
2、C、S、P等非金屬單質(zhì)在一定條件下可以和氧氣反應(yīng)
C+O2====CO2、S+O2SO2硅也可在一定條件下和氧氣反應(yīng)
學(xué)生活動(dòng):畫(huà)出硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,并推測(cè)其常見(jiàn)的化合價(jià),然后根據(jù)化合價(jià)寫(xiě)出硅與氧氣的反應(yīng)方程式:Si+O2SiO2
◆化學(xué)性質(zhì):(常溫下比較穩(wěn)定)
Si+O2SiO2(條件:研碎的硅、加熱)
過(guò)渡:硅的性質(zhì)比較穩(wěn)定,常溫下除了可以和F2、HF及強(qiáng)堿反應(yīng)外,很難和其它物質(zhì)反應(yīng)
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)硅的化合價(jià)分別寫(xiě)出硅與F2、HF及強(qiáng)堿的化學(xué)反應(yīng)方程式:
Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
過(guò)渡:高純度的單質(zhì)硅作為半導(dǎo)體材料而被廣泛應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,但在自然界中并沒(méi)有游離態(tài)的硅存在,大多以SiO2、硅酸鹽的形式存在,這就需要我們通過(guò)化學(xué)方法制取單質(zhì)硅。
學(xué)生活動(dòng):閱讀P104最后一段思考下列幾個(gè)問(wèn)題
多媒體:◆工業(yè)制取單質(zhì)硅
原料:焦炭和二氧化硅
設(shè)備:電爐
原理:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑
過(guò)渡:我們電子領(lǐng)域?qū)Σ牧系募兌纫蟮奶貏e高,幾乎要不含任何雜質(zhì),這就需要我們對(duì)粗硅進(jìn)行提純。
提純?cè)恚焊邷叵聦⒋止枧c氯氣反應(yīng),其產(chǎn)物在高溫下被氫氣還原而得到純凈的硅。
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)上述原理寫(xiě)出原理中牽涉到的化學(xué)反應(yīng)方程式
Si(粗硅)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl(純度:99.9999999%)
學(xué)生活動(dòng):閱讀P105第二段了解硅及其合金的用途
多媒體:展示硅及其合金的用途圖片
課堂檢測(cè):
1、下列材料不屬于無(wú)機(jī)非金屬材料的是()
A陶瓷B玻璃C水泥D鋁和金
2、下列各反應(yīng)中硅元素被還原的是()
ASi+O2SiO2BSi+2F2==SiF4
CSiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑DSi+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
板書(shū)設(shè)計(jì):
第四章元素與材料世界
第一節(jié)硅無(wú)機(jī)非金屬材料
一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
硅的性質(zhì)與用途
1、物理性質(zhì)
2、化學(xué)性質(zhì)
Si+O2SiO2Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
硅的制取:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑
硅的提純:
Si(粗硅)+2Cl2====SiCl4SiCl4+2H2====Si+4HCl(純度:99.999999999%)
無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅
一、探究目標(biāo)
(一)知識(shí)技能
1.了解硅、二氧化硅的主要性質(zhì)。
2.認(rèn)識(shí)硅、二氧化硅在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
(二)過(guò)程與方法
1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。
2.了解材料發(fā)展的歷史與前景。
(三)情感價(jià)值觀
認(rèn)識(shí)化學(xué)在材料科學(xué)中的重要地位,了解中華民族的傳統(tǒng)文化,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、探究重點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途;硅單質(zhì)的用途。
三、探究難點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
四、探究過(guò)程
閱讀與思考
板書(shū)第四章非金屬及其化合物
請(qǐng)閱讀課本第四章引言,對(duì)照元素周期表回顧你所知道的非金屬及其化合物。
地殼中含量最多的前兩種元素:氧和硅,它們構(gòu)成了地殼的基本骨架;
空氣中的含量最多的元素:氮和氧,它們是地球生命的重要基礎(chǔ)元素之一;
人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響大氣質(zhì)量的氣態(tài)氧化物主要是非金屬氧化物如:SO2、NO2、CO等。
食鹽中的氯元素等。
思考與交流
1.同學(xué)們想象一下,所展示的圖片,它們之間有什么聯(lián)系呢?
2.計(jì)算機(jī)的芯片,傳導(dǎo)電話的光纜,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器,你能想象得出它們都是以硅或硅的化合物為材料制成的嗎?那末,自然界有沒(méi)有游離的硅?自然界有沒(méi)有硅的化合物呢?沒(méi)有的怎樣制?。坑械脑鯓永??請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.62
板書(shū)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅
一、二氧化硅(silicondioxide)
1.物理性質(zhì):請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.63內(nèi)容,將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
二氧化硅的物理性質(zhì):結(jié)構(gòu)與金剛石相似,熔點(diǎn)高;硬度大,不溶于水,是沙子、石英等的主要成分,可用來(lái)裝飾、制造電子部件和光學(xué)儀器。
思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用,請(qǐng)你分析以下問(wèn)題:SiO2具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的?練習(xí)1①實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞?②實(shí)驗(yàn)室盛放氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶?
①因?yàn)椴Aе泻卸趸?,易與堿液反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硅酸鹽,將瓶塞與瓶口粘合。
②因?yàn)椴AУ闹饕煞质嵌趸?,氫氟酸與二氧化硅反應(yīng):
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。
2.化學(xué)性質(zhì)
二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,是酸性氧化物。
知識(shí)遷移:二氧化碳與二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)比較相近,請(qǐng)閱讀課本,以表格形式將二氧化碳和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)作一個(gè)對(duì)比。
整理歸納
物質(zhì)
二氧化碳(CO2)
二氧化硅(SiO2)
與水反應(yīng)
CO2+H2O==H2CO3
不反應(yīng)
與酸反應(yīng)
不反應(yīng)
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
與堿反應(yīng)
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
與堿性氧化物反應(yīng)
CO2+Na2O==Na2CO3
高溫
SiO2+CaO===CaSiO3
與碳反應(yīng)
CO2+C==2CO
高溫
SiO2+2C==Si+2CO↑
練習(xí)2、如何除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)?(用化學(xué)方程式表示其過(guò)程)
SiO2中混有CaCO3CaCO3中混有SiO2
3.用途
二氧化硅用途廣,石英表中的壓電材料、光導(dǎo)纖維等光纖光纜與普通電纜的比較
光纖光纜
普通光纜
每根光纜可同時(shí)通過(guò)10億路電話
8管同軸電纜,每條通話1800路
原料來(lái)源廣
資源較少
質(zhì)量輕,不怕腐蝕,鋪設(shè)方便
質(zhì)量大,怕腐蝕
抗電磁干擾,保密性好,不發(fā)生電輻射
不抗電磁干擾,發(fā)生電輻射
二、硅單質(zhì)
閱讀整理
1.硅的用途
晶體管、集成電路、硅整流器、太陽(yáng)能電池、硅合金等晶體管集成電路
在太陽(yáng)能方面的利用衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴
課后查詢:請(qǐng)你課后到圖書(shū)館或者上網(wǎng)查詢有關(guān)硅的應(yīng)用方面以及我國(guó)在硅領(lǐng)域方面的發(fā)展與潛力方面的資料,補(bǔ)充你的小資料庫(kù)
2.硅的制取請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.69SiO2+2C==Si(粗硅)+2CO↑
3.物理性質(zhì)請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.68單質(zhì)硅的內(nèi)容,將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
硅的檔案:硅元素在地殼中的含量?jī)H次于氧元素,排行老二,儲(chǔ)量豐富。自然界沒(méi)有游離的硅,常見(jiàn)的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅酸鹽等。單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅(非晶硅)兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
4.化學(xué)性質(zhì)
常溫下,化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下只與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。硅不跟其他物質(zhì),如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應(yīng)。請(qǐng)閱讀《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P85
歸納總結(jié):
1.二氧化硅的性質(zhì)及用途
2.硅單質(zhì)的用途及性質(zhì)
作業(yè):《知識(shí)方法能力》P45第一、三兩題
《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》說(shuō)課稿
《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》說(shuō)課稿
尊敬的各位老師:
大家好!我今天說(shuō)課的題目是《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》,對(duì)于本節(jié)課,我將從教材分析、學(xué)情分析、教法學(xué)法、教學(xué)程序、教學(xué)特色五個(gè)部分進(jìn)行說(shuō)課。
一、教材分析
1.教材地位與作用
本課內(nèi)容選自普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版化學(xué)必修一的第四章第一節(jié),介紹的是硅。第四章《非金屬及其化合物》安排在《金屬及其化合物》之后,是常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其性質(zhì)等知識(shí)的繼續(xù)?!稛o(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》這一節(jié)作為高中化學(xué)非金屬部分學(xué)習(xí)的開(kāi)端,從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來(lái)看,硅及其化合物性質(zhì)比較簡(jiǎn)單,學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)比較輕,有利于學(xué)生積極性的培養(yǎng),符合任職規(guī)律;從知識(shí)體系來(lái)看,由二氧化硅-硅酸-硅酸鹽-硅,由熟悉到陌生符合思維規(guī)律;從總體來(lái)看,承前啟后,溫習(xí)二氧化硅,學(xué)習(xí)二氧化硅,為元素周期律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2、.教學(xué)目標(biāo)
⑴知識(shí)與技能
了解硅的存在、認(rèn)識(shí)二氧化硅的廣泛用途。了解二氧化硅的主要性質(zhì),硅酸的性質(zhì)和制法。
⑵過(guò)程與方法
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行歸納比較的能力。通過(guò)“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的學(xué)習(xí)模式,讓學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一般方法。本節(jié)多數(shù)內(nèi)容屬于了解層次,部分段落閱讀自學(xué),提高閱讀能力,收集資料的能力。
⑶情感態(tài)度與價(jià)值觀
提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。
3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn):二氧化硅晶體結(jié)構(gòu),硅酸的性質(zhì)及制備。
二、學(xué)情分析
在現(xiàn)實(shí)生活中,我們已經(jīng)對(duì)硅及其化合物有了一定的了解,在初中時(shí)曾經(jīng)還學(xué)習(xí)過(guò)硅及其化合物,像們生活中常見(jiàn)的沙子,巖石,土壤,水晶當(dāng)中都含有硅及其化合物,因此,在已有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)本節(jié)課進(jìn)行學(xué)習(xí),可以激起對(duì)學(xué)習(xí)的熱情以及對(duì)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
三、教法、學(xué)法
教法:本節(jié)課以科學(xué)探究為主導(dǎo),創(chuàng)設(shè)豐富多彩的學(xué)習(xí)情境。通過(guò)情境教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力;通過(guò)設(shè)置問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究學(xué)習(xí);充分應(yīng)用課件插圖等,并聯(lián)系生活實(shí)際提高學(xué)生積極探索的興趣。
學(xué)法:通過(guò)問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,進(jìn)行積極思考,分析討論,科學(xué)探究,解決問(wèn)題。學(xué)會(huì)類比歸納,如將碳與硅的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較歸納。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,進(jìn)行討論總結(jié)。
四、教學(xué)程序
一、導(dǎo)入新課
通過(guò)展示瓷器、水晶、瑪瑙等圖片,從而導(dǎo)出本節(jié)課的主題硅。
二、設(shè)問(wèn)引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)
(1)、教師提出硅在地殼中的含量的問(wèn)題,由學(xué)生自主查找資料,進(jìn)行探究,因?yàn)榇藛?wèn)題比較簡(jiǎn)單,可以調(diào)動(dòng)出學(xué)生的積極性以及學(xué)習(xí)的興趣。
(2)、教師組織學(xué)生觀察碳與硅在元素周期表中的位置,寫(xiě)出原子結(jié)構(gòu)示意圖。通過(guò)畫(huà)出原子結(jié)構(gòu)示意圖,我們可以得到結(jié)論硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑主要原因。
(3)、觀察碳和硅兩個(gè)原子的原子結(jié)構(gòu),找出它們核外電子的相同之處,從而推斷出它們?cè)拥墓餐攸c(diǎn),總結(jié)它們化學(xué)性質(zhì)的相似之處。
(4)、組織學(xué)生閱讀教材,比較碳、硅親合氧的能力
通過(guò)閱讀教材,我們可以得到結(jié)論
1、碳硅都是親氧元素,但是硅的親氧能力更強(qiáng)
2、硅是自然界中無(wú)單質(zhì)狀態(tài)
3、硅的氧化物和硅酸鹽為化合態(tài)
三、開(kāi)放探究合作學(xué)習(xí)
1、課前布置學(xué)生查閱二氧化硅的資料,收集圖片及實(shí)物。通過(guò)主動(dòng)的查資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí),可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,無(wú)論是在學(xué)習(xí)的角度還是角度來(lái)看,都是有很多益處的。
2、組織學(xué)生展示二氧化硅的圖片及實(shí)物,進(jìn)一步的了解二氧化硅。
3、引導(dǎo)學(xué)生觀看,組織學(xué)生分組探究二氧化硅存在形式,用途性質(zhì)。通過(guò)探究我們可以得到二氧化硅的兩種存在形式,水晶和瑪瑙。以及二氧化硅的用途。
4、教師給出思考題,進(jìn)行分組討論,根據(jù)二氧化硅的存在和用途,得出二氧化硅的物理性質(zhì),化學(xué)穩(wěn)定性等。
四、通過(guò)展示二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律推斷二氧化硅的性質(zhì),組織學(xué)生討論并列表比較二氧化碳,二氧化硅的存在、用途、結(jié)構(gòu)、硬度、化學(xué)性質(zhì)(與水、堿性氧化物,強(qiáng)堿反應(yīng)及特性)。
五、教學(xué)特色
1、本節(jié)課我采用的是科學(xué)探究的方式進(jìn)行教學(xué),與以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式有很大的不同。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)理論,我完全按照以學(xué)生為主體,以老師為主導(dǎo)的教學(xué)。理念進(jìn)行教學(xué)。實(shí)現(xiàn)了師生共同學(xué)習(xí)的雙贏局面。
2、通過(guò)以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)理念,學(xué)生在課堂上的效率大大提高了,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。培養(yǎng)了學(xué)生的閱讀能力以及查閱資料的能力,并且對(duì)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”得到充分的認(rèn)識(shí)。
二氧化硅與信息材料
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?下面是小編精心為您整理的“二氧化硅與信息材料”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
專題3:第三單元含硅礦物與信息材料
——二氧化硅與信息材料
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
2、認(rèn)識(shí)單晶硅的使用給人類文明進(jìn)程所帶來(lái)的重大影響。
【主干知識(shí)】
一、二氧化硅(SiO2)
1、存在:二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有:硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質(zhì):①狀態(tài):;②熔、沸:??;③硬度:??;④水溶性?!?br>
3、化學(xué)性質(zhì):
(1)結(jié)構(gòu):二氧化硅晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似,具有高硬度、高熔沸點(diǎn)特征。
(2)具有酸性氧化物的通性;
①二氧化硅與氧化鈣(高溫):SiO2+CaO——
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液:SiO2+NaOH——
〖思考〗實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶常用塞,不用塞,就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:。
③二氧化硅與碳酸鈉(高溫):SiO2+Na2CO3——
(3)不跟酸(除外)反應(yīng):SiO2+HF——(雕刻玻璃、腐蝕玻璃)
(4)與C反應(yīng)(高溫):①SiO2+C——②SiO2+C——
4、用途:即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、電子光學(xué)儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質(zhì):晶體硅是色、有金屬光澤、硬而脆的固體,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很,硬度也很大(因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)類似于金剛石),是良好的材料,廣泛應(yīng)用于電子的各個(gè)領(lǐng)域。
2、化學(xué)性質(zhì):很穩(wěn)定
(1)常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
(2)加熱或高溫時(shí)有強(qiáng)還原性:
Si+O2――
Si+C――
Si+Cl2――
(3)常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)反應(yīng):
Si十F2――
Si十HF――
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下跟
氯氣氣反應(yīng)生成四氯化硅,四氯化硅經(jīng)提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。
工業(yè)制法:二氧化硅-→粗硅-→四氯化硅-→精硅(寫(xiě)出化學(xué)方程式)
(1)SiO2+C――(制粗硅)
(2)Si+Cl2――(分餾、提純)
(3)SiCl4+H2――+(制純硅)
【課堂練習(xí)1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質(zhì)()
A、熔點(diǎn)很高B、能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸
C、可與純堿反應(yīng)D、與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)
【課堂練習(xí)2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C==Si+2CO↑,下列敘述中正確的是()
A.有0.5molSiO2參加反應(yīng)B.反應(yīng)中有12g碳被還原
C.反應(yīng)中生成了2.24LCO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達(dá)標(biāo)提高】
1下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2起反應(yīng)的是()
①濃H2SO4;②H2O;③濃硝酸;④氫氟酸;⑤KOH溶液;⑥氧化鈣;⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質(zhì)間,不能發(fā)生反應(yīng)的是()
A、二氧化硅與氧化鈣(高溫)B、二氧化硅與氫氧化鈉(常溫)
C、二氧化硅與碳(高溫)D、二氧化硅與濃硝酸(常溫)
3、關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是()
A、晶體硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體
C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
D、加熱到一定溫度時(shí),硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說(shuō)法中,不正確的是()
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里,硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,都具有較高的熔沸點(diǎn)
D、晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂(SiC)的化學(xué)方程式是SiO2+3C==SiC+2CO↑,在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是()
A、1︰2B、2︰1C、1︰1D、3︰5
6、用光導(dǎo)纖維制造內(nèi)窺鏡,探視病人內(nèi)臟疾病,這是利用了光導(dǎo)纖維下列性能中的()
A.不發(fā)生廣輻射B.能傳輸大量信息,且不怕腐蝕
C.無(wú)論怎樣繞曲,都能很好的傳導(dǎo)光線D.熔點(diǎn)高,耐高溫
7、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是()
A.燒堿溶液B.濃硫酸 C.氫氟酸D.碳酸鈉溶液
8、下列物質(zhì)中,主要成分不是二氧化硅的是()
A.金剛砂B.瑪瑙 C.水晶D.石英
9、要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì),最適宜的試劑是()
A.純堿溶液 B.鹽酸 C.硫酸 D.苛性鈉溶液
10、15gSiO2和足量的C在高溫下發(fā)生反應(yīng):SiO2+3C==SiC+2CO↑。下列敘述正確的(?。?br>
A、氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1:2 B、SiO2是還原劑
C、反應(yīng)中有6gC被氧化D、反應(yīng)中生成了28gCO
12345678910
11、有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質(zhì),它們能發(fā)生如下變化:(1)C受熱后失水生成D;(2)A溶液與鈣鹽溶液反應(yīng)生成白色沉淀E;(3)D燒堿反應(yīng)生成A和水;(4)B在空氣中燃燒生成D;(5)D在高溫下于碳酸鈣反應(yīng)生成E和一種氣體;(6)A溶液與鹽酸反應(yīng)可生成白色膠狀沉淀;(7)D在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B。試推測(cè)A、B、C、D、E各為何物?并寫(xiě)出(1)- (7)各個(gè)變化的化學(xué)方程式。
12、硅可與濃燒堿溶液反應(yīng),其化學(xué)方程式為:Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
(1)將7克硅跟足量的濃燒堿溶液反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣多少升?
(2)將上述反應(yīng)得到的溶液跟足量的鹽酸反應(yīng),生成的沉淀經(jīng)高溫灼燒,可得到固體多少克?