高中氧化還原教案

硅和二氧化硅。

教學目的要求：

1、知識目標

熟練掌握碳族元素相似性、遞變性、特殊性的具體內(nèi)容及原因。熟練掌握硅、二氧化硅的化學性質(zhì)。

2、能力目標

把握“位—構(gòu)—性”三者關(guān)系，掌握元素及化合物一類知識的學習方法。

3、德育目標

能靈活運用對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點，分析、解釋元素化合物知識的有關(guān)內(nèi)容。激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)勇于探索知識的學習品質(zhì)。

教學過程：

[引言]：閱讀CCTV報道，《共和國的嘉獎》2005年3月28日，莊嚴肅穆的人們大會堂。鄧中翰心潮起伏，久久難以平靜。在這里，他將代表中星微“星光中國芯”研發(fā)團隊。接受共和國最高規(guī)格的獎勵——國家科技進步獎?！?/p>

他們把技術(shù)變成了生成力和滾滾的財富，從此，中國人可以用上“中國芯”，并且讓世界上其他國家也用上“中國芯”。讓全世界都能聽到“中國芯”咚咚跳動的聲音。

[提問]：你讀了這篇令人振奮的報道，你是否知道“中國芯”的核心材料是什么？

[學生]：硅。

[師]：含硅物質(zhì)除了包括應(yīng)用到“中國芯”等電子材料外，它還應(yīng)用到我們生活的方方面面，請看：

[投影]：含硅物質(zhì)的用途。

[學生]：（觀看）

[師]：硅及其化合物與我們的生活如此密切，用途如此廣泛，讓我們一起來學習硅及其化合物許多未知的性質(zhì)。

[板書]：第二節(jié)硅和二氧化硅

[過渡]首先，我們來認識一下元素含量居于自然界第二的硅單質(zhì)的性質(zhì)。

[板書]1。硅（Si）

[師]請大家閱讀課本P145的第一、二自然段，總結(jié)出硅的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點、物理性質(zhì)等方面的內(nèi)容。

[學生閱讀]

[問]硅元素以什么形態(tài)存在于自然界？硅元素主要存在于什么物質(zhì)里？

[生]硅以化合態(tài)存在于自然界，硅元素主要存在于地殼的各種礦物和巖石里。

[問]硅有幾種同素異形體？分別是什么？

[生]硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體。

[問]為什么晶體硅的熔沸點高、硬度大？

[生]因為它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石。

[問]硅的導電性怎樣？

[生]介于金屬與非金屬之間，是半導體。

[師]很好。為了便于記憶，我們把半導體硅、鍺、錫、鎵編為順口溜：“歸者惜家”。

以上內(nèi)容我們可總結(jié)如下：

[板書]以化合態(tài)存在于自然界，有兩種同素異形體。

（1）物理性質(zhì)：熔、沸點高，硬度大，半導體

[思考]根據(jù)元素周期律的知識你認為硅單質(zhì)的化學性質(zhì)與什么物質(zhì)相似？你能否從中推測出硅有哪些化學性質(zhì)？

[板書]（2）化學性質(zhì)

[師]請大家根據(jù)初中所學知識回答，碳單質(zhì)有哪些化學性質(zhì)？

[生]碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)確定，高溫時可與氧氣等活潑非金屬反應(yīng)。在化學反應(yīng)中常做還原劑。

[師]回答得很好。那么，硅的性質(zhì)是否也如此呢？請大家閱讀課本P149第四自然段進行總結(jié)。

[學生閱讀后回答]常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等起反應(yīng)。加熱時，能跟一些非金屬反應(yīng)，如它能和氧氣反應(yīng)生成二氧化硅。

[師]對。我們可把上述硅單質(zhì)的化學性質(zhì)歸納如下：

[講解并板書]常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑，加熱時，與某些非金屬反應(yīng)：

Si＋O2SiO2

硅還有一些特性，請同學們寫出硅和氟、硅和氫氟酸反應(yīng)的化學方程式。（勵志的句子 www.djZ525.com）

Si＋2F2SiF4Si＋HFSiF4＋2H2

Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2

[師]除此以外，硅在高溫時還可分別與碳及氮氣反應(yīng)生成熔沸點很高、硬度很大金剛砂——碳化硅（SiC）及氮化硅（Si3N4）。

[過渡]我們知道自然界沒有單質(zhì)硅存在，我們在工業(yè)上是如何制取硅呢？

[板書]（4）硅的制法

[學生看書后P146頁回答]我們使用的硅，都是從硅的化合物中提取的。工業(yè)上用碳和二氧化硅在高溫下反應(yīng)制取硅。

高溫

[師]注意！上述反應(yīng)中的產(chǎn)物是一氧化碳，而不是二氧化碳。另外，通過上述反應(yīng)所制得的硅只是粗硅，用做半導體材料時，還需將其提純。

[提問]你知道什么是硅石、石英、水晶、瑪瑙嗎？

[板書]2.二氧化硅（SiO2）

[學生看書P146頁最后自然段——P147頁1-3自然段回答]

[生]天然的二氧化硅叫硅石，石英的主要成份是二氧化硅，透明的石英叫水晶，含有雜質(zhì)的水晶叫瑪瑙。

[師]很好，我們把硅石分類樹狀分布圖

硅石

晶體（石英）

無定形（硅藻土）

水晶

瑪瑙

[師]二氧化硅用途。由于SiO2具有優(yōu)良的物理化學性能，加上SiO2在自然界的廣泛存在，因此從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著。

[思考與交流]根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請你分析以下問題：SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學穩(wěn)定性如何？

[生]二氧化硅是堅硬、難熔的固體，不溶于水。SiO2性質(zhì)很穩(wěn)定，不活潑，除氫氟酸外不與其它酸反應(yīng)，但能與堿性氧化物或強堿反應(yīng)，屬酸性氧化物。

[板書]（1）物理性質(zhì)

[板書]堅硬難溶的固體，不溶于水。

[提問]SiO2不活潑，很穩(wěn)定，但穩(wěn)定是相對的，在一定條件下也能發(fā)生化學反應(yīng)，從CO和SiO2都是VIA族最高氧化物的角度、以及物質(zhì)通性和特性角度去推測一下SiO2具有哪些化學性質(zhì)？

請大家閱讀課本有關(guān)內(nèi)容P146頁，并填寫下表。

[板書]（2）化學性質(zhì)

[投影展示]SiO2與CO2化學性質(zhì)的比較

物質(zhì)

二氧化硅（SiO2）

二氧化碳（CO2）

物質(zhì)分類

與堿性氧化物反應(yīng)

與堿反應(yīng)

與水反應(yīng)

與碳反應(yīng)

與氫氟酸反應(yīng)

[找一個同學把答案填寫在膠片上，不足部分由教師和學生共同補充]

注：[上表答案]

二氧化碳（CO2）

二氧化硅（SiO2）

酸性氧化物

高溫

CaO＋CO2CaCO3

CaO＋SiO2CaSiO3

CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O

SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O

CO2＋H2OH2CO3

不反應(yīng)

CO2＋C2CO

SiO2＋2CSi＋2CO↑

不反應(yīng)

SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O

[師]從上表可以看出，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，是一種酸性氧化物，它不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。

酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理。以上兩點，屬于氧化硅的特性。

由此，我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學性質(zhì)為：

[講解并板書]不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)

[問]已知玻璃中含有SiO2，回答為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

[生]因為是SiO2酸性氧化物，能與堿起反應(yīng)，容易使瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開。

[師]很正確。SiO2不能溶于水制取相應(yīng)的硅酸，那么我們?nèi)绾蝸碇迫」杷崮兀?/p>

[演示]實驗：向飽和Na2SiO3溶液中，　滴入稀鹽酸。

現(xiàn)象

　滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生

結(jié)論

Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水

方程式

Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3＋2NaCl

思考：除了用HCL外還能用什么酸來制硅酸？

探究：如何利用SiO2制取硅酸？寫出相應(yīng)的化學方程式。

我們知道SiO2不能直接與水反應(yīng)制取硅酸，那么給你SiO2其它一些條件你能否制取硅酸？

探究：如何利用SiO2制取酸硅？寫出相應(yīng)的化學方程式。

[板書]3.硅酸（H2SiO3）

硅酸不溶于水的白色固體

硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸還弱

SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O

Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3

[師]從上一節(jié)我們比較同主族元素的性質(zhì)知道，硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。

[板書]不溶于水，酸性比碳酸弱。

[師]硅酸可通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)得到，如：

[講解]生成的H4SiO4叫原硅酸，是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。硅酸在加熱條件下會進一步失水得到二氧化硅。

[板書]H4SiO4H2SiO3＋H2OH4SiO4SiO2＋H2O

[過渡]剛才我們提到的硅酸鈉，是一種可溶性的硅酸鹽，而其他硅酸鹽多數(shù)是不溶于水的。硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)量的5%。

[板書]硅酸鈉（Na2SiO3）

[講解]硅酸鈉的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。書寫時，應(yīng)把金屬元素的氧化物寫在最前面，然后寫SiO2，最后寫H2O。且各氧化物之間要用“·”隔開。如：

[板書并講解]Na2SiO3Na2O·SiO2

Al(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·H2O

[練習]用硅酸鹽氧化物的形式表示下列物質(zhì)：

鈣長石：CaAl2SiO6

[生練習]給予指導。

[課堂練習]

1.下列元素在自然界中只能以化合態(tài)存在的是（）

A.CB.SiC.SD.O

2.能溶解單質(zhì)硅的是（）

A.鹽酸B.硝酸C.硫酸D.氫氟酸

3．下列氧化物中不溶于水，但屬于酸酐的是（）

A.SiO2B.SO3C.P2O5D.CuO

4.下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是（）

A.瑪瑙B.水晶C.金剛砂D.石英

課堂小結(jié)：

相關(guān)閱讀

硅和二氧化硅(推薦)

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準備的人。準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務(wù)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“硅和二氧化硅(推薦)”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

第二節(jié)硅和二氧化硅

知識目標：

1、熟練掌握硅和二氧化硅的化學性質(zhì)；

2、了解硅和二氧化硅的特性及用途。

能力目標：培養(yǎng)學生的思考、判斷能力。

美育目標：插圖以及書前彩圖的運用，新科技知識的介紹，激發(fā)學生熱愛科學，運用科學為人類創(chuàng)造美的渴望。

教學重點：硅和二氧化硅的化學性質(zhì)。

教學難點：1、如何調(diào)動學生對較簡單枯燥的元素及化合物知識的學習的興趣。

2、根據(jù)所學碳以及元素周期律的知識，歸納出一些硅的化學性質(zhì)。

師生活動設(shè)計：

1、閱讀教材第146頁，并根據(jù)碳單質(zhì)和二氧化硅的性質(zhì)，歸納出硅及二氧化硅的性質(zhì)，找出特殊性。

2、閱讀教材第146-147頁內(nèi)容歸納硅、二氧化硅的用途，硅酸鹽用氧化物形式書寫的方法。

3、練習鞏固。

〖引言〗上節(jié)課我們系統(tǒng)地介紹了碳族元素的結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)遞變規(guī)律，本節(jié)課我們重點學習碳族元素中硅及其化合物二氧化硅的有關(guān)知識。

〖板書〗一、硅

〖引導〗閱讀P145的第一、二自然段，總結(jié)出硅的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點、物性等方面內(nèi)容，完成相應(yīng)內(nèi)容。

引1：硅在地殼中含量僅次于氧,居第二位。在自然界中，只有以化合態(tài)存在的硅。這些化合態(tài)的硅廣泛存在于地殼的各種礦物和巖石里。硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，熔點和沸點都很高，硬度也很大。它的導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。

〖板書〗1、分布與存在：只以化合態(tài)存在，分布廣泛含量僅次于氧。

2、物理性質(zhì)：熔沸點高，硬度大，半導體。

引2根據(jù)所學的碳以及元素周期律的知識，歸納出一些硅的化學性質(zhì)。完成相應(yīng)內(nèi)容。

硅的許多化學性質(zhì)跟碳相似。在常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，只與氟氣、氫氟酸和強堿起反應(yīng)。在加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應(yīng)。

Si+F2=Si+HF=

Si+NaOH=Si＋O2

〖講解〗硅元素原子的最外電子層的電子數(shù)目與碳元素原子的最外電子層中的電子數(shù)目相同，都有4個電子，所以，硅的許多化學性質(zhì)跟碳相似。在常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應(yīng)。在加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應(yīng)。例如，加熱時，研細的硅能在氧氣中燃燒，生成二氧化硅并放出大量的熱。

〖板書〗3、化學性質(zhì)：

〖過度〗硅的這些化學性質(zhì)決定了什么樣用途呢？閱讀P146第二段完成相應(yīng)內(nèi)容。

引3：硅是良好的半導體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件。含硅4％（質(zhì)量分數(shù)）的鋼具有良好的導磁性，可用來制造變壓器鐵芯；含硅15％（質(zhì)量分數(shù)）左右的鋼具有良好的耐酸性，可用來制造耐酸設(shè)備等。

〖板書〗4、硅的用途：

〖過度〗大家都知道，電子工業(yè)上所用的硅都是純度很高的硅，而自然界沒有單質(zhì)硅存在，那么，我們怎樣制取呢？看書后回答，完成相應(yīng)內(nèi)容。

引4：工業(yè)上制取粗硅SiO2;SiO2＋2CSi＋2CO↑。

制高純硅反應(yīng)式為Si+2Cl2＝SiCl4（400～500℃）、。

〖板書〗5、硅的制取：SiO2＋2CSi＋2CO↑

〖講解〗由于自然界沒有單質(zhì)硅存在，因此，我們使用的硅,都是從它的化合物中提取的。在工業(yè)上，用碳在高溫下還原二氧化硅的方法可制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。上述反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化碳，而不是二氧化碳。另外，將粗硅提純后，可以得到用作半導體材料的高純硅。

〖選學〗粗硅的提純：首先，使Si跟Cl2起反應(yīng)：Si+2Cl2＝SiCl4（400～500℃）生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中硼、砷等雜質(zhì)。然后，用H2還原SiCl4：這就得到純度較高的多晶硅?！?/p>

〖引入〗我們許多人家里有石英鐘，身上還帶有石英電子表，大家知道為什么以石英命名，石英又是什么？

〖回答〗二氧化硅

〖板書〗二、二氧化硅

〖引導〗CO2、SiO2都是IVA族元素形成的最高價氧化物，回憶初中學過的二氧化碳的性質(zhì)，并看書歸納二氧化硅的性質(zhì)，完成引導5中存在、物性、化性三欄。

引導5：

二氧化碳

二氧化硅

存在

空氣

存在于巖石中，硅石、石英、水晶、硅藻土等都含二氧化硅

物理性質(zhì)

熔點、沸點低，常溫為氣體

堅硬難熔的固體

化

學性質(zhì)

1、與水

CO2+H2O＝H2CO3

不反應(yīng)

2、與酸

不反應(yīng)

3、與NaOH溶液

CO2+2NaOH＝Na2CO3

4、與CaO

CO2+CaOCaCO3

用途

飲料、制堿

光導纖維、光學儀器、化學儀器、鐘表、電子部件

〖板書〗1、物理性質(zhì)：堅硬難溶的固體。

〖講解〗CO2、SiO2的物理性質(zhì)差別很大，二氧化碳是一種無色無味的氣體，二氧化硅是一種堅硬難熔的固體。是因為二氧化碳是分子晶體，而二氧化硅是原子晶體。

〖提問〗CO2、SiO2的化學性質(zhì)共性是什么？對應(yīng)的酸是什么？

〖講解〗CO2、SiO2的化學性質(zhì)差別不很大，比較相似，都能與堿性氧化物或強堿反應(yīng)生成鹽，都是酸性氧化物。二氧化硅對應(yīng)的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取。硅酸不溶于水,是一種弱酸，它的酸性比碳酸還要弱。

〖板書〗2、化學性質(zhì)：不溶液于水的酸性氧化物。

〖討論〗為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？

〖答案〗SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O產(chǎn)物硅酸鈉是一種粘合劑，容易使瓶塞與瓶頸粘在一起而打不開。

〖過渡〗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，天然二氧化硅也叫硅石。石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是純度較高的二氧化硅。請大家看書了解它們的用途。并填入引導5。

〖板書〗3、用途：

〖講解〗二氧化硅的用途很廣，可用來做高性能通訊材料光導纖維；石英可用來制造石英電子表、石英鐘，耐高溫的石英玻璃；透明的石英晶體，就是我們常說的水晶。水晶常用來制造電子工業(yè)中的重要部件、光學儀器，也用來制成高級工藝品和眼鏡片等。二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途，但有時也會對人體造成危害，使人患硅肺病。詳細內(nèi)容請讀課本P151相關(guān)資料。

〖板書〗三、硅酸、硅酸鹽組成的表示方法

〖過度〗剛才提到二氧化硅不能溶于水得到對應(yīng)的酸——硅酸（H2SiO3）。那么硅酸是怎樣一種酸？又怎能樣制取呢？

〖板書〗1、硅酸：不溶于水，酸性比碳酸弱。

〖講解〗二氧化硅對應(yīng)的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取。硅酸不溶于水,是一種弱酸，它的酸性比碳酸還要弱。

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+2HCl=H4SiO4↓+2NaCl（選學）

〖思考〗請與出一個能表示硅酸比碳酸弱的化學反應(yīng)方程式。

〖板書〗2、硅酸鹽組成的表示方法：

〖講解〗硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)量的5％。粘土的主要成分是硅酸鹽。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。書與時，應(yīng)把金屬氧化物與在最前面，然后寫SiO2，最后寫H2O。且各種氧化物之間用“·”隔開。如:

〖板書并講解〗硅酸鈉Na2SiO3(Na2O·SiO2)

高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)

〖練習〗鎂橄欖石Mg2SiO42MgO·SiO2

正長石KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2

〖選講〗硅酸鈉是一種最常見的硅酸鹽，它的水溶液俗稱水玻璃。水玻璃是無色粘稠的液體，是一種礦物膠，可用作建筑上的粘合劑。硅酸鈉不能燃燒且不易受腐蝕，可用作防腐劑，木材、紡織品等浸過水玻璃后，不但能防腐而且不易著火。

〖課外選作練習〗

1、下列說法正確的是[]

A．二氧化硅溶于水顯酸性B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸

C．因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強

D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

分析：此題是關(guān)于硅及其化合物性質(zhì)的選擇題，宜采用篩選法。

A．SiO2很難溶于水，無法顯酸性。

B．原硅酸酸性比碳酸弱，CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）會發(fā)生強酸制取弱酸的復分解反應(yīng)：Na2SiO3＋2H2O＋CO2==Na2CO3＋H4SiO4↓

C．高溫時如下反應(yīng)可以進行：SiO2＋Na2CO3==Na2SiO3＋CO2↑

但因為CO2成氣態(tài)逸出，并不說明硅酸比碳酸強，硅酸和碳酸酸性強弱的比較是指在水溶液中的情況。

D．SiO2可以溶于氫氟酸中，這是SiO2的一個重要特性。

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

答案：B

〖板書〗

第七章碳族元素無機非金屬材料

第二節(jié)硅和二氧化硅

一、硅

1．分布與存在

(1)存在：只以化合態(tài)存在

(2)分布：分布廣泛含量僅次于氧

2、物理性質(zhì)：熔沸點高，硬度大，半導體。

3、化學性質(zhì)：不溶液于水的酸性氧化物。

4、硅的用途：

5、硅的制取：硅的制取：SiO2＋2CSi＋2CO↑

二、二氧化硅

1、物理性質(zhì)：堅硬難溶的固體。

2、化學性質(zhì)：

3、用途：

三、硅酸、硅酸鹽組成的表示方法

1、硅酸：不溶于水，酸性比碳酸弱。

2、硅酸鹽組成的表示方法：

硅酸鈉Na2SiO3(Na2O·SiO2)

高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)

二氧化硅與信息材料

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來，使教師有一個簡單易懂的教學思路。那么如何寫好我們的教案呢？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
【學海導航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學性質(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、認識單晶硅的使用給人類文明進程所帶來的重大影響。
【主干知識】
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〗實驗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。
用于制造光導纖維、石英玻璃、電子光學儀器、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，熔點和沸點都很，硬度也很大（因為它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石），是良好的材料，廣泛應(yīng)用于電子的各個領(lǐng)域。
2、化學性質(zhì)：很穩(wěn)定
（1）常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
（2）加熱或高溫時有強還原性：
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（寫出化學方程式）
（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、熔點很高B、能與水反應(yīng)生成對應(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(標準狀況)D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達標提高】
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(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，硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說法中，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
D、晶體硅是良好的半導體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂（SiC）的化學方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在這個氧化還原反應(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、用光導纖維制造內(nèi)窺鏡，探視病人內(nèi)臟疾病，這是利用了光導纖維下列性能中的()
A.不發(fā)生廣輻射B.能傳輸大量信息，且不怕腐蝕
C.無論怎樣繞曲，都能很好的傳導光線D.熔點高，耐高溫
7、下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來盛裝的是()
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A、B、C、D、E各為何物？并寫出（1）－　（7）各個變化的化學方程式。

12、硅可與濃燒堿溶液反應(yīng)，其化學方程式為：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑
（1）將7克硅跟足量的濃燒堿溶液反應(yīng)，在標準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？

高一化學教案：《二氧化硅和硅酸》教學設(shè)計

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準備的人。作為高中教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《高一化學教案：《二氧化硅和硅酸》教學設(shè)計》，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

高一化學教案：《二氧化硅和硅酸》教學設(shè)計

一、知識與技能

1. 了解硅在自然界中的含量、存在、用途。

2. 了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學性質(zhì)。

3. 了解硅酸的性質(zhì)。

二、過程與方法

1. 自主學習，培養(yǎng)學生自學能力。

2. 活動探究，通過硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學生的歸納能力、比較能力。

三、情感、態(tài)度與價值觀

1．培養(yǎng)學生學習元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。

2．通過對二氧化硅及其用途的學習使學生熱愛自然、熱愛化學。

四、教學重點

二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)

五、教學難點

二氧化硅的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)

六、教學過程：

問題：自然界中的巖石、沙子、土壤是由什么構(gòu)成？

想一想：碳和硅在結(jié)構(gòu)上有何相同點和不同點？

二氧化硫(二)

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎(chǔ)，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務(wù)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？下面是小編幫大家編輯的《二氧化硫(二)》，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

教學重、難點：二氧化硫的化學性質(zhì)。

教學過程：

資料引入：[投影1]

1、1872年，美國化學家Smith，首先提出了“酸雨”一詞，直到本世紀四十年代，酸雨問題才引起人們的廣泛關(guān)注。

2、1972年6月5日，具有歷史意義的人類環(huán)境會議在瑞典首都斯德哥爾摩召開，通過了著名的《人類環(huán)境宣言》，并確定每年6月5日為“世界環(huán)境日”。從1974年起，每年由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署確定一個主題，開展“世界環(huán)境日”的活動，其中1983年的主題是防治酸雨。

3、1985年，幾場酸雨過后，我國四川奉節(jié)縣9萬畝華山松全部枯死，重慶南山2.7萬畝馬尾松死亡過半。

提出問題：酸雨的危害如此之大，造成酸雨的罪魁禍首是誰呢？——是二氧化硫，今天我們共同討論關(guān)于二氧化硫的問題。

教師板書：第二節(jié)二氧化硫

演示實驗：收集一試管二氧化硫氣體，將其倒置在水槽中，晃動試管。

學生活動：觀察SO2氣體的顏色、狀態(tài)；聞氣體的氣味；分析SO2的水溶性。

教師引導：二氧化硫的其它物理性質(zhì)如何？請同學結(jié)合已有知識，閱讀課本158頁第二段。

學生活動：略。

教師板書：

教師引導：二氧化硫溶于水后是否與水反應(yīng)？

演示實驗：將充有水的試管倒立過來，向其中滴入幾滴紫色石蕊試液。

學生活動：觀察、分析實驗現(xiàn)象。書寫相應(yīng)的化學方程式。

教師板書：化學性質(zhì)

教師引導：看來，作為酸性氧化物來說，SO2可以與水作用，生成亞硫酸。但亞硫酸不穩(wěn)定，容易分解，請同學書寫有關(guān)化學方程式。

教師引導：我們把兩個化學方程式放在一起觀察，你發(fā)現(xiàn)什么？

學生活動：是可逆反應(yīng)。符合條件：同時、同條件。

教師引導：看來化學方程式應(yīng)寫為：SO2+H2OH2SO3（學生完成）作為酸性氧化物，除了和水反應(yīng)，生成相應(yīng)的酸外，還可以和哪類物質(zhì)反應(yīng)？

學生回答：堿。

教師引導：了解二氧化硫的這些性質(zhì)后，請同學討論如何收集二氧化硫？

學生討論：側(cè)重易溶于水、比空氣重、有毒三個方面。

教師小結(jié)：向上排空氣法，用藍色石蕊試紙檢驗，同時配上NaOH溶液尾氣吸收。剛才我們討論的反應(yīng)，化合價前后沒有發(fā)生變化，請同學標出SO2中硫元素的化合價，分析可能具有什么樣的性質(zhì)？

教師板書：

教師引導：[錄像]二氧化硫和氧氣反應(yīng)的實驗。請同學寫出反應(yīng)的化學方程式。分析二氧化硫在此處作氧化劑還是還原劑？

學生活動：還原性2SO2+O2SO3

教師設(shè)問：如果2molSO2與1molO2在上述條件下充分反應(yīng)，能否得到2molSO3？

教師過渡：生成的SO3為無色固體，和SO2在性質(zhì)上有明顯不同，但它們都是酸性氧化物，都能溶與水生成相應(yīng)的酸。SO2作為氧化劑，又能發(fā)生什么樣的反應(yīng)？請同學推測SO2和H2S反應(yīng)的生成物，嘗試寫出反應(yīng)的化學方程式，并分析電子得失狀況。

教師引導：我們剛剛講過的O3，還有HClO、Na2O2等都是強氧化劑，具有漂白性；SO2氧化性較弱，能漂白嗎？

演示實驗：[實驗6-2]

教師引導：能漂白，但不持久（而O3、HClO、Na2O2的漂白具有永久性）看來它們的作用原理不同。SO2不是氧化性漂白，僅僅是SO2與有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，同時又容易分解，恢復原來有色物質(zhì)的顏色。

教師板書：漂白性

教師引導：SO2在日常生活中有一定用處，但它的危害性也非同小可（出示云崗石窟明信片）。山西是產(chǎn)煤大省，空氣中SO2含量超標。請同學利用所學知識，討論如何回收SO2，防止大氣污染？（先閱讀160頁有關(guān)內(nèi)容，再進行討論）

教師結(jié)課：望大家在未來的環(huán)保工作中大顯身手。

布置作業(yè)：161頁一題、二題、三題。

板書設(shè)計：