鲁科版高中化学必修1第四章元素与材料世界整章教案第一节硅无机非金属材料一、新课程导航学习目标（1）知识及技能：1．了解硅及二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。2．了解硅在半导体工业（借助硅的性质），二氧化硅在现代通讯业（借助二氧化硅的性质），传统的硅酸盐制品（玻璃、水泥、陶瓷）和一些新型无机非金属材料（高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等）在生产、生活中的重要应用。（2）过程与与方法：1．通过对碳、氮、硫、氯、硅等非金属单质及其化合物的性质、用途的比较，学会用比较、归纳、类比的学习方法学习新物质性质的能力。2．学会结合教材，联系实际生产和生活，整理、搜集有关资料的方法，并对搜集到的资料进行相互交流（3）情感态度与价值观：在学习中体会组成各种材料的物质的性质与材料性能的密切关系，认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发学习化学的热情。知识归纳本节重点：1．从单质硅的性质认识它的用途。（1）硅的性质：硅是重要的半导体材料，由于硅元素原子的最外层有四个电子，因而化学性质稳定，常温下只能跟氟气（F2）、氢氟酸（HF）、强碱溶液反应。加热时能与氧气等非金属反应。（2）硅的制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯（粗硅的提纯请参考教科书110页第2题的内容加以了解）。（3）硅的用途：高纯硅用作半导体材料，制造晶体管、集成电路等，将硅元素掺入钢中制成硅合金，可以改变钢的性能，如具有良好的导磁性、耐酸行等，用来制造变压器铁芯，制造耐酸设备等。2．从二氧化硅的性质中认识它的用途。（1）二氧化硅的化学性质：从二氧化硅的组成看，二氧化硅具有酸性氧化物的通性，但它的性质不活泼，常温下能与碱溶液如氢氧化钠溶液反应，高温下才与碱性氧化物氧化钙反应。二氧化硅的特性是常温下和氢氟酸反应。（2）二氧化硅难溶于水，它是硅酸（H2SiO3）的酸酐。硅酸难溶于水，酸性很弱(比碳酸还弱)。（3）二氧化硅的用途：刻饰玻璃、制造压电材料（用于石英钟）、制造高性能通讯材料（光导纤维）、制做工艺品等。3．从硅酸盐的性质中认识传统的无机非金属材料（玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃等）和新型的无机非金属材料（高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等）。（1）硅酸盐组成往往比较复杂，常以其对应的氧化物的形式表示，如黏土表示成Al2O3·2SiO2·2H2O的形式（其实，其中并不含这些氧化物）等。最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，它的水溶液称为水玻璃，具有粘性，所以实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞（你能解释其中的道理吗？）。（2）制造普通玻璃的主要化学反应有：CaCO3＋SiO22CaSiO3＋CO2↑,Na2CO3＋SiO22Na2SiO3＋CO2↑；普通玻璃的主要成分是CaSiO3、Na2SiO3和SiO2的混合物，它们融化在一起，形成的混合物没有固定的熔点，称为玻璃态物质。当在软化状态时，可以制成任何形状的制品。（3）普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等，水泥具有水硬性。本节难点：硅及二氧化硅的主要性质。本节考点：1.二氧化硅的化学性质。2.硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。二、典型题解读基础题例1、解释下列事实。(1)碳的非金属特征大于金属特征，碳的非金属性大于硅。。(2)在常温下硅的化学性质不活泼，但自然界却没有单质硅存在__。(3)硅酸钠溶液中通入CO2气体时，可生成难溶于水的酸----硅酸。_。解析：正确解答本题关键是理解事实的内涵，即善于从表象透析其实质，如(1)应从结构去分析——结构决定性质；(2)从稳定性上去分析；(3)从酸性强弱规律上去分析。答案：(1)两元素的原子最外层电子数相同，但碳原子的核外电子层数比硅少，因而原子半径小，原子核对外层电子的吸引力大，非金属性比硅强(2)在自然条件下，硅不如其化合物――特别是二氧化硅及硅酸盐稳定，因而硅主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在。(4)硅酸的酸性比碳酸弱，因而在硅酸钠溶液中通入二氧化碳后可发生复分解反应（相当于强酸制弱酸。名师指点：对事实性解释题，要先认清...
