山东省宁阳实验中学高中化学《4.1硅 无机非金属材料》教学案 鲁科版必修1VIP专享VIP免费

第四章第一节《硅无机非金属材料》教学案【三维目标】知识与技能目标能力目标情感价值观目标1、掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。1、学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法。1通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣。2．认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。2、能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。2、通过对我国从古到今，从烧制陶瓷到现代科技成就的介绍，培养学生的民族自豪感。【自主性学习】【旧知识回顾】1、试画出碳、硅的原子结构示意图？2、碳的单质及其化合物有哪些主要化学性质？【新知识预习】:一、单质硅与半导体材料1、半导体材料半导体材料特指导电能力介于的一类材料。最早使用半导体材料是，现应用最广泛的半导体材料是，在地壳中的含量居于第位。2、硅的物理性质单质硅有和两种。晶体硅是色、有金属光泽、硬而脆的固体。3、硅的化学性质（1）常温下，化学性质活泼，与强酸、强氧化性物质如O2、Cl2、H2SO4、HNO3反应；加热时与某些非金属单质反应。Si+O2Si+___Cl2Si+___H2（2）特性：常温下Si+__HF===Si+__F2===Si+__NaOH+H2O===4、硅的制备工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅。反应方程式是：。该反应中的氧化剂是，还原剂是，5、硅的用途⑴用于制造晶体管、集成电路，还用于制造硅整流器和太阳能电池等。⑵硅合金可用来制造变压器铁芯和制造耐酸设备等。二、二氧化硅和光导纤维1、二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分是。二氧化硅是由和构成的，它的熔点、硬度。2、SiO2的化学性质⑴SiO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性①与碱反应SiO2＋NaOH=即盛NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃赛，其原因是②与碱性氧化物的反应CaO＋SiO2=⑵SiO2的特性①常温下能与氢氟酸反应，即可用氢氟酸刻蚀玻璃SiO2＋HF=②SiO2不溶于水，也不与水反应。3、SiO2的用途：【我的疑难问题】：【典例解析】例1：下列有关硅的叙述中，正确的是A．硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应。B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应。D．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料。研析：A正确因为硅的化学性质稳定，常温下除了少数物质外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。B不正确氧元素在地壳中的含量居第一位。C不正确硅的化学性质不活泼，但可与F2、HF和强碱等反应。D正确硅是常温下化学性质稳定的半导体材料，广泛应用于计算机技术领域。答案：A、D例2：下列说法不正确的是A．因为SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸或者说SiO2不是H2SiO3对应的酸酐B．CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D．氢氟酸能够雕刻玻璃研析：SiO2中Si呈＋4价，H2SiO3中Si为＋4价，且H2SiO3（加热）＝SiO2＋H2O，故A项错误，B项发生的反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3，D项发生的反应为：4HF＋SiO2＝SiF4↑＋2H2O。答案：A【重难点解析】1．不能通过SiO2与H2O反应的方法来制取其对应的水化物——硅酸(H2SiO3)．制取H2SiO3的方法如下：Na2SiO3+2HCl＝2NaCl+H2SiO3↓或Na2SiO3+CO2+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓[硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3还弱。]2．氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，应保存在塑料瓶中。NaOH溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中，应保存在橡胶塞的玻璃瓶中或塑料瓶中。3、SiO2与CO2的比较CO2SiO2与碱性氧化物反应CaO＋CO2CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3与碱液的反应2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O与盐反应Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClOSiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑与碳反应C＋CO2＝2CO2C＋SiO2Si＋2CO↑与H2O作用CO2＋H2O＝H2CO3不与水化合与酸反应不反应只与HF反应SiO2＋4HF＝SiF4↑＋H2O【知识整理与框架梳理】1．半导体材料与单质硅①...