无机非金属材料的主角——硅 本文关键词：无机，主角，非金属材料
无机非金属材料的主角——硅 本文简介：教案编号：27课题：无机非金属材料的主角—硅一、教学目标【知识目标】1、了解硅及其化合物的知识。2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。【能力目标】使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。【道德情感目标】通过对废非金属硅性
无机非金属材料的主角——硅 本文内容：
教案编号：27
课题：
无机非金属材料的主角—硅
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅及其化合物的知识。
2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。
【能力目标】使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。
【道德情感目标】通过对废非金属硅性质的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘
二、重点与难点
【重点】硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途
【难点】硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程:
采用对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。
碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。
在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。
[科学视野]：SiO2的晶体结构分析。
启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。
引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。
[思考交流]：①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？
[演示实验]：【实验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消失时，有透明的硅酸凝胶产生。写出有关反应的化学方程式。
[补充实验]：将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生观察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
[教学小结]：（学生填表）
⑴
表1
二氧化硅和二氧化碳结构性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
熔点、沸点、硬度、状态
很高、大、固态
低、小、气态
化
学
性
质
与水
不反应
CO2+H2O=
H2CO3
与氢氟酸
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
与碱溶液
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO+H2O
与碱性氧化物
SiO2+CaO=CaSiO3
CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：
相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。
不同点：①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。
⑵
表2
硅酸、碳酸的对比
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiCO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
Na2SiO3+2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、粉末状
无争液态，只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
⑶
（学生课后整理）
①硅的物理性质、化学性质、存在、用途；
②二氧化硅的存在、用途、物理性质、化学性质；
③硅酸的性质和用途等。
[课外作业]：教材P81习题7、8。
补充习题
：
1、对于碳族元素，下列说法中正确的是（
）
A、
Ge和Si的单质都是半导体材料
B、
CH4，SiH4，GeH4的稳定性依次减弱
C、
H2CO3，H2SiO3，H2GeO3的酸性依次增强
D、只能形成共价化合物，不能形成离子化合物
2、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（
）
A、水玻璃
B、石灰水
C、饱和Na2CO3
D、CaCl2
3、下列离子方程式中，书写正确的是（
）
A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O
B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑
D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
4、物质A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化学式是：A________B________C________D_________E_________
⑵写出各步反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________-。
参考答案：1、AB
2、D
3、AB
4、A:SiO2
B:Na2SiO3
C:CO2
D:H2SiO3
五、教学后记：
教案编号：28
课题：
无机非金属材料的主角—硅（第二课时）
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅酸盐工业及一些产品。
2、了解一些重要的新型无机非金属材料。
【能力目标】了解硅酸盐工业及一些产品
【道德情感目标】激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。
二、重点与难点
【重点】硅酸盐的丰富性和复杂性、硅酸盐的用途，新型无机非金属材料的特性。
【难点】硅酸盐的用途及性质。新型无机非金属材料的特性。
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程
[复习过渡]：回忆Si和SiO2的部分化学性质，默写化学方程式：
二氧化硅和氢氧化钠溶液反应。
介绍硅酸盐的概念及硅酸钠的性质和用途。
解释硅酸盐的丰富性和复杂性。
[科学视野]：介绍新型无机非金属材料的特性。
无机非金属材料：
硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷等
新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、光导纤维等
传统无机非金属材料的优缺点：
抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击。
新型无机非金属材料的特性：
强度高，耐高温；
具有电学特性：绝缘体、半导体、导体等；
具有光学特性：发光、透光（可见光、红外光、射线）；
具有生物功能。
[思考交流]：用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。
硅酸：SiO2·H2O、SiO2·2H2O
硅酸钾：K2SiO3——K2O·SiO2
高岭石：Al2（Si2O5）（OH）4——Al2O3·2
SiO2·2H2O
[演示文稿]：新型无机非金属材料的幻灯片
补充习题
：
1、下列材料的特性及用途的说法中不正确的是（
）
A、光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
B、氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备
C、氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承
D、人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机
2、熔融苛性钠应选用的器皿是（
）
A、陶瓷坩埚
B、石英坩埚
C、普通玻璃坩埚
D、铁坩埚
3、把下列式子改写成氧化物的形式：
A、正长石KAlSi3O8___________________。
B、石棉CaMg3Si4O12____________________。
C、蛇纹石H4Mg3Si2O9_________________。
4、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填序号）。
A、制汽轮机叶片
B、制有色玻璃
C、制永久性模具
D、制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式________________________________________。
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_________________________________________-。
参考答案：1、B
2、D
作业：P81
9/11
五、教学后记：