无机非金属材料及主角硅_教案 本文关键词：无机，教案，主角，非金属材料
无机非金属材料及主角硅_教案 本文简介：第四章第一节无机非金属材料的主角——硅课题：第四章第一节无机非金属材料的主角------硅(一)授课班级课时1课时教学目的知识与技能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质，掌握二氧化硅的化学性质3、认识物之间既有相似性，又有各自的特性过程与方法1、自主学习，培养学生自学的能
无机非金属材料及主角硅_教案 本文内容：
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅
课题：第四章
第一节
无机非金属材料的主角------硅(一)
授课班级
课
时
1课时
教
学
目
的
知识
与
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质，掌握二氧化硅的化学性质
3、认识物之间既有相似性，又有各自的特性
过程
与
方法
1、自主学习，培养学生自学的能力。
2、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
情感
态度
价值观
通过了解材料发展的历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重要地位，体会化学的创造性和实用性，激发对化学科学的兴趣。
重
点
二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)和硅酸的性质
难
点
培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第四章
第一节
无机非金属材料的主角------硅(一)
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅(SiO2
)
(1)
存在
(2)
用途
(3)
物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2
晶体无色透明
(4)
结构：空间网状结构
(5)
化学性质：稳定，不活泼
具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)
与强碱反应
：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3
与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4
↑+2H2O
2、硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3
↓
Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3
↓
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3
↓
H2SiO3
H2O
+SiO2
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［引入］我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？
岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
［问］一提到硅，同学们又能想到什么呢？
硅谷：美国新兴的高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.
别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。例：半导体：单晶硅是半导体器材的核心材料,硅半导体是集成电路的主要材料,估计在21世纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.
沙子、石英、水晶：主要成分是硅的氧化物
光导纤维:从石英玻璃熔融体中,拉出直径为100微米的细丝.再把千百根光导纤维组合并增强处理,就制成成光缆,其优点:质轻,体积小,输送距离长,保密性好,成本低.
［导入］从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都在扮演着主要的角色。今天，就让我们一同来研究一下硅的氧化物------二氧化硅及硅酸和硅酸盐的性质
。
［板书］第四章
第一节
无机非金属材料的主角------硅(一)
［讲］硅在地壳中含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%。
［投影］元素周期表
［讲］位于周期表中的第四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。其中具有代表性的是其中的两位兄长。碳，形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟------硅，地壳质量的约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤，
“统治了地壳”，而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。
［思考与交流］画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？
［讲］Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的
氧化物及硅酸盐的形式存在。
［思考］常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有，说明了什么？
单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，主要存在与地壳的各种矿物和岩石里，没有游离态的硅。
［过］下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。
［板书］一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅(SiO2
)
(1)
存在
［讲］SiO2
是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。
［投影］并展示水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆
［讲］水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2，它们除了一些常见的可作饰物等用途外，SiO2
在工业上用途也非学广泛，例如，以石英为材料而制成的纤维在电信行业的应用等。
［板书］(2)
用途
硅石
结晶形：玛瑙、石英、水晶
无定形：硅藻土
［投影小结］
①、制光导纤维
②、石英玻璃制化学仪器
③、石英表、石英钟
④、水晶制光学仪器和工艺品
⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品
［讲］结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2
的知识，思考一下，SiO2的物理性质有哪些，注意与CO2进行比较研究
[SiO4]四面体结构
［板书］(3)
物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2
晶体无色透明
［思考］为什么SiO2与CO2的性质上有着这么大的差别呢？
［讲］主要取决于结构的不同。CO2是C与O通过化学键所连接的分子结构，而SiO2
是Si—O四面体结构
［投影］硅氧四面体结构
［讲］[SiO4]四面体：每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角.
同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2
来表示二氧化硅的组成.
［板书］(4)
结构：空间网状结构
［讲］我们说，结构决定性质，SiO2
的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。
［板书］(5)
化学性质：稳定，不活泼
具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)
与强碱反应
：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3
［讲］SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外，还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸反应，而SiO2却能与HF反应，这也是工业上雕刻玻璃的反应原理
［板书］
与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4
↑+2H2O
［讲］除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时，还有一些特殊反应
［投影小结］
弱氧化性：SiO2+2CSi
+2CO↑
(工业上制粗硅)
与某些盐反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
↑
(工业上制玻璃的主要反应)
［思考与交流］1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2
反应生成Na2SiO3
，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。
［过］刚才我们提到SiO2不能溶于H2O得到相应的酸，但它对应的酸叫硅酸，那么硅酸是一种怎样制得的酸呢？
［板书］2、硅酸(H2SiO3)
［讲］H2SiO3是一种比H2CO3还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂褪色，是一种白色粉末状的固体。
［板书］硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。
［问］SiO2
不溶于水且不和水反应，那么要如何制备硅酸呢？结合初中制备CO2的方法来设想一下？
［讲］初中制备CO2是利用碳酸盐与强酸反应，是强酸制弱酸的原理。H2SiO3也是一种很弱的酸，我们是否也可以用硅酸盐来制备呢？
［投影实验］P76
实验4-1
实验4-1：向饱和Na2SiO3
溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸
现象
滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成
结论
Na2SiO3
溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3
且H2SiO3
难溶于水
化学方程式
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3
↓+2NaCl
［问］若改向Na2SiO3溶液中滴加H2SO4
会有什么现象呢？
［板书］Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3
↓
Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3
↓
［讲］所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。
［讲］如果对硅酸加热，其可以分解生成SiO2
［板书］H2SiO3
H2O
+SiO2
［活动与探究］硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，并完成一份实验报告。
［分析］利用CO2
溶于水产生H2CO3
，而H2CO3的酸性比H2SiO3
的酸性强，可以将CO2通入到Na2SiO3的溶液中。
［板书］Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3
↓
［总结］本节课我们学习了一种重要的非金属元素硅的化合物SiO2和H2SiO3，了解了SiO2的重要性质及用途。知道了晶莹透明的水晶、五彩斑斓的玛瑙与普通沙子的化学成分并没有什么两样。知道了SiO2在当前信息时代、IT产业中的重要作用。化学知识可以帮助我们认识，了解世界，我们也可以用学过的知识进行发明、创造，造福人类。
配以多媒体图片
从感性上让学生接触要学习的内容，激起学生学习的兴趣。
联系生活，激发求知欲。
图片呈现，直观、深刻，加深认识。
抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构。通过视频呈现，使学生对SiO2的结构的理解更深刻。
提高学生信息处理能力，
提高学生科学精神
课题：第四章
第一节
无机非金属材料的主角------硅(二)
授课班级
课
时
教
学
目
的
知识
与
技能
1、了解硅酸盐、硅的主要性质
2、认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用
过程
与
方法
通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质。
情感
态度
价值观
通过对硅酸盐材料及硅的用途学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感。
重
点
硅、硅酸盐的丰富性和多样性
难
点
通过学习，掌握研究非金属元素单质及化合物的一般方法
知
识
结
构
与
板
书
设
计
二、硅酸盐
(silicate)
1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
2、硅酸钠
(1)
物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱
(2)
化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，
热稳定性强
3、表示方法：
原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼
）
方法：
找组成元素
写成氧化物的形式
原子个数比不变
检查有无遗漏
三、硅(
silicon)
单质
1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
2、晶体结构：正四面体形
3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。
4、化学性质
(1)
常温下的反应：
Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2
↑
Si+2NaOH
+H2O
==
Na2SiO3+2H2↑
(2)
高温下的反应：
Si+O2SiO2
Si+2Cl2
SiCl4
5、硅的制备
(1)
工业上制粗硅
SiO2
+
2C
Si+2CO
↑
石英砂
焦炭
电炉中
粗硅
(2)
由粗硅制纯硅
Si+2Cl2
SiCl4
SiCl4+2H2Si+4HCl
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［思考］SiO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处
［投影回顾］
CO2
SiO2
物理性质
无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中
灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有
化学性质
和碱性氧化物
CO2+CaO==CaCO3
SiO2
+CO2
CaSiO3
和碱
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
和酸
--------
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
和水
CO2+H2O===H2CO3
--------
［回顾］上节课我们提到，用可溶性硅酸盐Na2SiO3来制备H2SiO3
。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量的5%。
［板书］二、硅酸盐
(silicate)
1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
［讲］硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，下面我们主要研究一下硅酸钠的性质
［板书］2、硅酸钠
(1)
物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱
［投影实验］P77
实验4-2、
放入蒸馏水
放入Na2SiO3饱和溶液
现象
当水分蒸发后燃烧
当水分蒸发后不易燃烧
结论
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火
［板书］(2)
化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，
热稳定性强
［讲］硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成
［板书］3、表示方法：
原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼
）
方法：
找组成元素
写成氧化物的形式
原子个数比不变
检查有无遗漏
［投影］例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：
硅酸钠（Na2SiO3）
————————————
镁橄榄石（Mg2SiO4）
————————————
高岭土
{Al2(Si2O5)(OH)4}
————————————
［讲］硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材P77上的科学视野。
［投影］传统硅酸盐材料：
(1)
陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具
(2)
玻璃：
(3)
水泥：以黏土和石灰石为主要原料
具有特殊功能的含硅物质：
(1)
碳化硅（金刚砂）
(2)
硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯
(3)
硅橡胶
(4)
分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐
(5)
生物陶瓷：人造骨
［过］虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚------18世纪上半叶才制备出来。
硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有Si及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对Si的性质的认识息息相关，本节我们就来学习Si及其化合物的有关知识。
［板书］三、硅(
silicon)
单质
1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
［投影］展示晶体Si和晶体Si的结构模型
［板书］2、晶体结构：正四面体形
［讲］晶体Si的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。
［板书］3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体材料。
［讲］因为Si在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金属相似。硅的化学性质不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物质起反应。
［板书］4、化学性质
(1)
常温下的反应：
Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2
↑
Si+2NaOH
+H2O
==
Na2SiO3+2H2↑
［讲］在高温下，Si能与O2等非金属单质发生反应
［板书］(2)
高温下的反应：
Si+O2SiO2
Si+2Cl2
SiCl4
［讲］硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命。请大家阅读教材P79-80上的内容，了解一下硅的用途。
［投影小结］
信息技术的关健材料，——半导体、晶体管、芯片。
半导体性能——将太阳能转换为光能的重要材料——光电池
硅合金
［板书］5、硅的制备
(1)
工业上制粗硅
SiO2
+
2C
Si+2CO
↑
石英砂
焦炭
电炉中
粗硅
(2)
由粗硅制纯硅
Si+2Cl2
SiCl4
SiCl4+2H2Si+4HCl
［总结］本节课我们学习了硅酸盐的重要用途及性质，了解了硅酸钠的特性------耐火。知道了Si单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进一步理解了Si的性质。21世纪人类所面临的重大问题之一是能源危机。而从书上我们了解到Si是具发展前景的新能源材料。同学们，随着人类对Si及其化合物的认识越来越深刻，随着科学技术的不断发展，我们有理由相信Si及其化合物对人类作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜!
篇2：人教版必修1 无机非金属材料的主角——硅（第1课时） 教案
人教版必修1 无机非金属材料的主角——硅（第1课时） 教案 本文关键词：课时，无机，必修，人教版，教案
人教版必修1 无机非金属材料的主角——硅（第1课时） 教案 本文简介：第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸教学目标一、知识目标1.理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。2.认识物质间既有相似性，又有各自的特性。3.培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。二、能力目标1
人教版必修1 无机非金属材料的主角——硅（第1课时） 教案 本文内容：
第四章
非金属及其化合物
第一节
无机非金属材料的主角——硅
第一课时
二氧化硅和硅酸
教学目标
一、知识目标
1.
理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。
2.
认识物质间既有相似性，又有各自的特性。
3.
培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。
二、能力目标
1.
初步建立结构决定性质的感性认识。
2.
培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。
三、感情目标
1.
认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。
2.
感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。
3.
插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。
教学重点
二氧化硅的性质和硅酸的制备。
教学难点
培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。
课时安排
１课时
教学方法
教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结。
教学用具
多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等
教学流程
新课引入采用实例、欣赏法创设学习情景：以绚丽多彩的晶体形态的奇异美，导入新课，抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣，把学生引入“硅的海洋”。
教学过程
引言
交流研讨
丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
学生回答、教师总结
构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。
师
别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。
大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。简介硅谷。
本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。
板书
第一节
硅和二氧化硅
过渡
首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。
板书
一、硅的存在及原子结构
师
请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。
学生阅读
然后放PPT
观察与思考
通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？
生
硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。
放PPT相关内容
我们先来学习硅的最高价氧化物——二氧化硅的性质。
板书
二、二氧化硅（SiO2）
问
二氧化硅与二氧化碳都是第ⅣA族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？请大家回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。
生
二氧化碳的物理性质是：常温常压下是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大。
化学性质是：本身不燃烧，一般情况下也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸，能与碱反应，是酸性氧化物。
师
大家回答得很流利。请问，有没有固体的二氧化碳？
生
有！固体的二氧化碳叫干冰。
师
干冰可以用来人工降雨，为什么？
生
因为干冰有易升华的性质。
师
那么，二氧化碳所具有的物理性质二氧化硅是否具有呢？请大家根据二氧化硅的存在和应用，分析二氧化硅的物理性质。
观看PPT有关二氧化硅的结构及存在，比较二氧化碳与二氧化硅性质的差异。
板书（1）SiO2的物理性质。
学生看书后回答
二氧化硅与二氧化碳的物理性质差别很大，它是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。
板书
坚硬难溶的固体，不溶于水。
过渡
二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本有关内容，并填写下表。
板书
（2）SiO2的化学性质。
PPT展示
SiO2与CO2化学性质的比较。
物质
二氧化硅（SiO2）
二氧化碳（CO2）
与水反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与酸反应
与碳反应
［一个同学把填写在随堂练习表上的答案，展示在多媒体上］
师
从表中可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。
讲解
CO2、SiO2的物理性质差别很大，二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。是因为二氧化碳是分子晶体，而二氧化硅是原子晶体。
提问
CO2、SiO2的化学性质共性是什么？对应的酸是什么？
讲解
CO2、SiO2的化学性质差别不很大，比较相似，都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐，都是酸性氧化物。二氧化硅对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。硅酸不溶于水,是一种弱酸，它的酸性比碳酸还要弱。
酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。
由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：
讲解并板书
1.是一种不溶于水的酸性氧化物（特性）。
2.能与碱反应。
3.能与碱性氧化物反应。
4.能与氢氟酸反应（特性）。
问题探究1.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。
生
因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。
问题探究2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
问题探究3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确？
过渡
二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。沙子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的二氧化硅。请大家看课本有关内容，了解它们的用途，并总结出来。
板书
（3）SiO2的用途。
联想质疑
你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成分是SiO2）
沙子——硅——芯片——计算机
沙子——………——光导纤维
计算机光通信
学生回答、教师总结
沙子——硅——芯片——计算机
学生回答、教师总结
二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。
讲解
确实，二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害，使人患硅肺病——“二氧化硅粉尘的危害”。
过渡
希望大家努力学习，并能在将来发明和创造一些新的技术、新的设备以控制空气中粉尘的含量，从而为人类的健康和生存环境作出贡献。
过渡
刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸？它怎样制得呢？下面我们就来学习这个问题。
板书
三、硅酸（H2SiO3）
师
从上一节我们比较同主族元素的性质知道，硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。
实验探究：如何制取硅酸?
阅读课本P76——探究实验4～1，填表：
［讨论］实验室制硅酸的原理。
［板书］制取原理：强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到。
现象
滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生。
结论
a.Na2SiO3溶液呈碱性。
b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸。
c.先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。
d.硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。
化学方程式
Na2SiO3
+
2HCl
==
2NaCl
+
H2SiO3（胶体）
离子方程式
SiO32-
+
2H+
==
H2SiO3↓
板书
硅酸的性质：不溶于水，酸性比碳酸弱。
师
硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应得到。
讲解并板书
Na2SiO3+2HCl
====H2SiO3（胶体）+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3（胶体）+Na2CO3
讲解
生成的H2SiO3叫硅酸，是一种白色胶状物质，不溶于水，在干燥的空气中易失水变成硅酸。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。
板书
H4SiO4====H2SiO3+H2O
H2SiO3SiO2+H2O
板书
硅酸的用途——硅胶，做干燥剂。
本课小结
1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物———二氧化硅和硅酸。
2.二氧化硅的结构和性质。
3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途。
4.实验验证硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实。
课堂练习
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（
B
）
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐
D.坚硬
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（
B
）
A.纯碱溶液
B.盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
3.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（
C
）
A.HF溶液
B.KOH溶液
C.盐酸
D.水玻璃
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（
B
）
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀
5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（
D
）
A.NaOH溶液
B.水
C.氢氟酸
D.稀盐酸
6.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（
D
）
A.CO2→H2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O→Na2CO3
D.SiO2→H2SiO3
板书
第四章
非金属及其化合物
第一课时
二氧化硅和硅酸
一、硅
1．硅元素的分布与存在。
(1)存在：只以化合态存在。
(2)分布：分布广泛，含量仅次于氧。
2.物理性质：熔沸点高，硬度大，半导体。
二、二氧化硅
1.物理性质：坚硬难溶的固体。
2.化学性质。
3.用途。
三、硅酸的性质及用途
1.硅酸：不溶于水，酸性比碳酸弱。
2.硅胶做干燥剂
教学反思
本节课让学生对化学的学习源于生活，又高于生活，增强了学生的学习兴趣，培养了学生获取知识和解决问题的能力，激发学生热爱生活、探索学问的热情。突出化学与社会、生活、环境的联系，体现化学课程的科学教育功能。
篇3：新型无机非金属材料教学设计
新型无机非金属材料教学设计 本文关键词：无机，教学设计，非金属材料
新型无机非金属材料教学设计 本文简介：新型无机非金属材料教学设计课题：新型无机非金属材料教学重点：新型无机非金属材料的特点。教学过程：引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用
新型无机非金属材料教学设计 本文内容：
新型无机非金属材料教学设计
课题：新型无机非金属材料
教学重点：新型无机非金属材料的特点。
教学过程：
引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用广泛。人类使用和制造材料有着悠久的历史，制造出的第一种材料是陶。
设问：提出问题，让学生讨论。
1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？（刀头上的金刚石）
2.手表中的“钻“指的是什么材料的多少？（人造红宝石）
3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？（压电陶瓷）
4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？（光导纤维）
板书：
第三节
新型无机非金属材料
材料包括很多种，可以把它们分类：投影：
一、材料的分类和特点：
1．材料可分为：无机非金属材料
传统无机非金属材料
如：水泥、玻璃、陶瓷
新型无机非金属材料
如：高温结构陶瓷、光导纤维
金属材料
如：Fe、Cu、Al、合金等。
高分子材料
如：聚乙烯、聚氯乙烯
讲解：今天，我们主要学习和了解的是新型无机非金属材料。请看课本中的有关内容，可以讨论，交流，也可以起来发言。注意总结出要点。
交流并及时小结：1．传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？
优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。
2．新型无机非金属材料有哪些特性？
①承受高温，强度高。
②具有光学特性。③具有电学特性。
④具有生物功能。
板书：二、新型无机非金属材料简介
新型无机非金属材料很多，现列举几种：压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等。
今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。
板书：
(一)、高温结构陶瓷
1．氧化铝陶瓷
展示：高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。
高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。
展示：坩埚、高温炉管。
让学生概括出氧化铝陶瓷的主要性能和用途。可以看书、交流。
讲解：性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、
刚玉球磨机、高压钠灯管管
2．氮化硅陶瓷
展示：陶瓷柴油机的图片。
说明：氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，我国等少数先进国家，已经用它制造出来陶瓷柴油机。
其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。
当然，还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。
板书：（二）、光导纤维
展示：光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。
上述物品及演示中，可以观察到：光导纤维可以传输光、图像、音乐等。
当然，它的最大用途是，远距离信息传输，构建信息高速公路。还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。
播放：光导纤维的视频。
学生概括：光导纤维的主要性能和用途：传导光的能力很强，应用于通信。
教师小结：对比光纤光缆和普通电缆。光纤光缆信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话。而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路；光纤光缆原料来源广（石英玻璃），节约有色金属。而普通光缆资源较少；光纤光缆质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便。而普通光缆每km1.6t；光纤光缆成本低，每km
10
000元左右。而普通光缆每km
200
000元左右；光纤光缆性能好，抗电磁干扰保密性强
，能防窃听，不发生电辐射……
指导阅读：教材中的资料“人造宝石”。
教师展示有关图片并适当讲解。
课堂练习：
1．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（
）
A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料
B．氮化硅陶器是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应
C．光导纤维是一种能高质基传导光的玻璃纤维
D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听
2．下列有关材料的说法不正确的是（
）
A．传统的无机材料虽有不少优点，但质脆、经不起热冲击
B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差
C．高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．新型无机非金属材料特性之一具有电学特性
参考答案：1．C、D
2．B
板书设计：第三节
新型无机非金属材料
一、材料的分类和特点：
2．新型无机非金属材料有哪些特性？
①承受高温，强度高。
②具有光学特性。③具有电学特性。
④具有生物功能。
二、新型无机非金属材料简介
(一)、高温结构陶瓷
1．氧化铝陶瓷
性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、
刚玉球磨机、高压钠灯管管
2．氮化硅陶瓷
其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。
还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。
（二）、光导纤维
对比光纤光缆和普通电缆
光纤光缆
普通电缆
信息量大，信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话
8管同轴电缆每条通话1800路
原料来源广（石英玻璃），节约有色金属
资源较少
质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便
每km1.6t
成本低，每km
10
000元左右
普通光缆每km
200
000元左右
性能好，抗电磁干扰保密性强
，能防窃听，不发生电辐射