高中化学无机非金属硅1_1无机非金属材料的主角____硅第1课时导学案无答案
无机非金属材料的主角—硅(第一课时)
无机非金属材料的主角—硅（第一课时）学习目标:1、了解硅在自然界的含量、存在、用途，以及硅在元素周期表的位置。
2、了解SiO2的存在、物理性质，SiO2的网状结构，掌握SiO2的化学性质。
3、初步了解硅酸盐的重要用途及组成。
重点难点：1、SiO2的网状结构。
，2、SiO2的化学性质。
学习过程：1、分析硅与碳的原子结构、化合价、存在形式的异同。
2、SiO2这个化学式的由来？3、SiO2的化学性质有哪些，都有哪些对应的应用?4、试列举硅酸的物理性质、用途及制备方法。
完成实验4-15、硅酸的化学性质，并列出对应的方程。
当堂检测：1．不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是（）A.溴水、氯水、碘水B. 氢溴酸、氢氯酸、氢硫酸C.NaOH溶液、水玻璃D.浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸2.能证明SiO2是酸性氧化物的是（）A. SiO2+3C =SiC+2CO↑B. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC. SiO2+4HF =SiF4↑+2H2OD. SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑3．下列说法正确的是（）A．SiO2既能与酸反应，又能与强碱反应，故它是两性氧化物B．SiO2分子由一个硅原子和两个氧原子构成C．硅酸是一种很强的酸D．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强4．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是（）A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解。
人教版高一化学必修一无机非金属材料的主角-----硅
为发生下列反应：
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓ （2）硅酸钠化学性质 硅酸钠的化学性质相对稳定，不能燃烧， 不易被腐蚀，热稳定性好。
-1-
①与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓ ②与盐反应 CaCl2+Na2SiO3=CaSiO3+2NaCl （3）用途
硅 石
沙子
无定形（硅 藻土）
水晶
水 晶
玛瑙
主要成份： SiO2
主要成份：
SiO2
第四章
非金属及其化合物
(2)结构
二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结
1:2 ，不存在 构，晶体中硅原子和氧原子的个数比为 ________
单个的 SiO2 分子。在 SiO2 晶体中，每个 Si 原子周围结合
C
人 教 版 化 学
B．镁橄榄石 Mg2SiO4 表示为2MgO·SiO2
C．钾长石 KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2 D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O 提示：顺序为：活泼金属氧化物、二氧化硅、水。
5、硅酸钠（Na2SiO3） （1）、硅酸钠的物理性质
不 二氧化硅是坚硬、难熔的固体，________ 溶于水， 不导电，纯净的二氧化硅晶体无色透明。
4.物理性质：硬度大，熔沸点高，不溶于水 5.化学性质： 很稳定 .
.
【 讨论 】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？(玻璃中含 有SiO2)
一、二氧化硅
5.化学性质： ① 是 酸 性氧化物
人 教 版 化 学
无机非金属材料的主角——硅学导单(第1、2课时)
必修1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、二课时）学导单命制人：韩晴 命制时间：2013.12.25导入：2009年诺贝尔物理学奖获得者、华裔科学家、有着“光纤之父”美称的高锟博士在光纤研究方面的伟大成就与本节课的内容有极大关系，这就让我们更加迫切地想知道：能让高锟博士获得代表科学界至高无上荣誉——诺贝尔奖的“光纤”，到底是一种什么样的物质呢?诺贝尔奖是科学界一年的大事，而获奖的又是一位华裔科学家，这种爱国情结自然更容易引起同学们的兴趣。
----巧妙应用社会关注的热点和话题导入课堂，会取得不错的效果。
一、学习目标1．知识与技能：使学生掌握硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质并了解其用途；了解硅酸盐的重要用途及组成；了解硅在自然界中的含量、存在、物理性质及重要用途。
2．过程与方法：引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生对新旧知识对比分析、归纳总结的学习方法；3．情感态度与价值观：使学生了解二氧化硅、硅酸、硅及硅酸盐在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣，认识“科学技术是第一生产力”，增强社会责任感。
二、学习重难点：二氧化硅和硅酸的性质；认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
三、学习过程[碳和硅在自然界中的存在形式] 小结：（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。
（2）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。
一、二氧化硅和硅酸 （一）二氧化硅（SiO 2）1.存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的 ；其存在形态有 和两大类，统称 。
2.结构：(1)SiO 2晶体的基本结构单元呈 形，每个Si 原子周围结合 个O ，每个O 原子跟 个Si 相结合，Si 与O 原子按 的比例组成 的晶体。
(2)石英晶体是结晶的 ，石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称为 ，沙子中含有小粒的 晶体。
高中化学_无机非金属材料的主角——硅教学设计学情分析教材分析课后反思
【教学设计】无机非金属材料的主角——硅一、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。
二、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。
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。
三、情感态度与价值观1、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质，性质决定用途。
2、通过学生对二氧化硅及用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。
四、教学重点硅、二氧化硅的性质、用途五、教学难点二氧化硅的性质、结构六、教学过程1、【导入】观看课件和图片，引入本节课内容，一起学习本节课的学习目标2、阅读教材P107—P108,完成学案【基础自学】部分3、通过硅的微课自学单质硅的性质及用途，总结硅的性质（一）单质硅及半导体材料1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体2、化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼；加热加热时，可与某些非金属单质反应Si+O2=SiO23、硅的制备：高温SiO2 +2C=== Si + 2CO4、硅的用途:晶体管、集成电路、计算机芯片、太阳能电池【过渡】硅在自然界中是以化合态存在，主要有二氧化硅和硅酸盐等，我们首先来学习一下（二）二氧化硅的性质及用途。
11、自然界中的存在图片展示石英，沙子，玻璃，玛瑙等2、物理性质固体、熔沸点高、硬度大、不溶于水3、化学性质【学生讨论】根据下列问题，预测SiO2的化学性质:(1)二氧化硅属于哪类物质？(2)这类物质都有哪些化学性质？(3)二氧化硅可以和哪些物质反应?学生黑板展示讨论结果，找其他小组同学评价【总结】a、、酸性氧化物：（1）与强碱发生反应。
2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O（2）与碱性氧化物反应：高温SiO2+CaO=CaSiO3（3）与水的反应SiO2不与水反应（沙子不溶于水）b、弱氧化性高温SiO2 +2C=== Si + 2COc、特性:常温与氢氟酸反应，用于刻蚀玻璃4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O(盛HF溶液不能用玻璃瓶）4、二氧化硅的用途阅读课本自学光导纤维【思考】展示玻璃瓶塞NaOH试剂瓶和橡胶塞NaOH试剂瓶，思考为什么瓶子打不开呢？学习Na2SiO3的性质及其用途【小结】对比SiO2与CO2的异同点【当堂检测】完成以下题目1、下列物质不属于无机非金属材料的是（）A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 铝合金2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液4、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是（）A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳元素有能导电的单质【学情分析】本节课的教学对象为高一学生，具备一定的收集处理信息的能力，同时又都乐于展示自我。
高中化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教案
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。
教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。
第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。
地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。
我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。
硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。
硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。
【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。
碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。
我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。
展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。
1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。
那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕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？请同学们阅读教材第74页。
高一化学第四章第一课时无机非金属材料主角-硅全解
雕花玻璃
13
在玻璃表面涂上一层石蜡
14
在石蜡上雕刻出花纹，向挖 空部分加少量氢氟酸
15
洗掉酸并去掉石蜡
16
5. 二氧化硅与二氧化碳的比较
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与酸反应
与碱性氧化 物反应
不反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
无机非金属材料的主角--硅 第一课时 二氧化硅和硅酸
硅的概况：在地壳中含量第二
钙
2
.钠7 42
钾 %. 4 7
%2
镁 氢其他 . 000.%716.%2 0 %
3.45%
铁
4.75%
铝 7.73%
硅 26.30%
氧
硅
铝
氧
铁
48.60%
钙
钠
钾
镁
氢
其他
含量：O＞Si ＞Al ＞Fe
硅的存在与分布
含量——仅次于氧，居第二位
②石英晶体中不存在单个的SiO2分子，所有的Si、O原子 连在一起， SiO2只是石英晶体的化学式，而不是分子式。 ③SiO2网状结构决定了SiO2是不溶于水的固体，其熔、 沸点高，硬度大。
④[SiO4]四面体不仅存在于SiO2晶体中，也存在于硅酸盐 中。
3. 二氧化硅的物理性质
根据SiO2的存在，请你分析以下问题： SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？ 你的根据是什么？ SiO2这些性质是由什 么决定的？
高温 CaO＋SiO2 CaSiO3
与碱反应 与水反应
CO2 ＋2NaOH＝
高中化学教学课例《第四章第一节无机非金属材料的主角——硅》课程思政核心素养教学设计及总结反思
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
课例研究综 氧化硅和硅酸。
述
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。
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） 学生回答、教师总结沙子——硅——芯片——计算 机
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……
教学过程
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。
《无机非金属材料的主角——硅》学案
《无机非金属材料的主角——硅》学案课前预习一、预习目标1．学生通过填写学案初步了解本节要学习的内容。
2．掌握学习本节课的方法。
二、预习内容【知识要点】一、硅1．物理性质：硅是良好的材料。
2．化学性质：硅原子最外层有个电子，故化学稳定性很。
（1）与强碱NaOH反应（2）与氢氟酸反应（3）加热和高温条件下，与一些非金属反应Si+O2Si+F23．硅的制备（1）将石英砂（主要成分SiO2）和焦碳在电炉中高温反应，生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为：（2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl2（3）SiCl4+2H24．硅的用途二、二氧化硅简介：Si与O按的比例组成的状原子晶体。
1．物理性质：SiO2溶于水，熔点，硬度。
2．化学性质：化学稳定性很，与水不反应。
（1）与氢氟酸反应（可以应用于雕刻玻璃）【注意：二氧化硅只与氢氟酸反应，与其它酸不反应】★思考：实验室中氢氟酸如何盛装？★（2）具有性氧化物的通性①与生石灰反应：②与烧碱溶液反应：★思考：盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因？★3．用途三、硅酸1．硅酸的性质硅酸在水中的溶解度，酸性H2CO3。
2．硅酸的制备可溶性硅酸盐＋酸：如Na2SiO3+HCl=；Na2SiO3+CO2+H2O=★思考：用二氧化硅和水反应制取硅酸可以吗？★3．用途：“硅胶”干燥剂，催化剂载体等。
四、硅酸盐简介：大多溶于水，化学性质稳定。
1．硅酸钠溶于水，俗称和。
可用于制备硅酸和作和。
2．硅酸盐组成的表示（二氧化硅和氧化物的组合）【氧化物的书写顺序】活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水如：Na2SiO3表示为长石：3．用途：（陶瓷，玻璃，水泥等）4．制取水泥、玻璃的原料及反应：课内探究一、学习目标1．了解硅及其重要化合物的性质和用途。
2．掌握硅和二氧化硅的晶体结构以及重要化学性质。
3．能说出水泥、玻璃的主要成分和简单的生产原理。
学习重难点：二氧化硅及硅酸盐的化学性质。
必修1 第4章 第1节 无机非金属材料的主角硅 第1课时
化学学习的神器
H L D
练习
已知反应: 已知反应: 高温 高温 SiO2 + 2C = Si + 2CO Si + C = SiC 某工厂使用石英和碳为原料制取单质硅。现有石英 60t，经密闭反应后，制得粗硅31t。试回答： 60t，经密闭反应后，制得粗硅31t。试回答： (1)为什么产率超过100%？ (1)为什么产率超过100%？ (2)硅的实际含量是多少t? (2)硅的实际含量是多少t?
化学学习的神器
H L D
二氧化硅
你知道吗? 你知道吗? 我们平时所说的水晶，就是纯净的SiO 我们平时所说的水晶，就是纯净的SiO2晶体。因 夹杂了不同的杂质，显现出不同的颜色。 阅读课本75~76页，讨论下面的问题: 阅读课本75~76页，讨论下面的问题: 1 二氧化硅除了用作饰品，还有那些用途? 二氧化硅除了用作饰品，还有那些用途? 2 二氧化硅可以发生哪些反应?试写出来。 二氧化硅可以发生哪些反应? 3 你觉得二氧化硅是酸性氧化物么?理由呢? 你觉得二氧化硅是酸性氧化物么?理由呢? 4 盛装碱液的瓶子为什么不能使用磨口塞? 盛装碱液的瓶子为什么不能使用磨口塞?
化学学习的神器
H L D
作
业
完成学案
化学学习的神器
H L D
硅
仔细观察，看一看晶体硅是一种怎样的物质? 仔细观察，看一看晶体硅是一种怎样的物质? 阅读下面的材料，总结硅的性质。 晶体硅呈银灰色，有明显金属光泽，硬而脆，能导电，但导 电率不如金属，属半导体。熔点1410℃，沸点2355℃，硬度 电率不如金属，属半导体。熔点1410℃，沸点2355℃，硬度 7。低温时单质硅不活泼，不跟空气、水和酸反应，跟强碱 溶液反应生成硅酸盐放出氢气，跟氢氟酸反应生成四氟化硅。 氧气中燃烧时生成二氧化硅。硅用于制造合金、有机硅化合 物。高纯度的单晶硅和掺有微量杂质的单晶硅广泛应用于电 子工业。 试写出有关反应的方程式，并简述硅的用途
无机非金属材料的主角—— 硅习题及答案
第四章 非金属及其化合物第一讲 无机非金属材料的主角——硅(计时：45分钟 满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法中，不正确的是( )A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．泡花碱属于盐类C．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析 明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。
答案 C2．下列关于硅的说法中，不正确的是( )A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析 晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。
答案 C3．下列离子方程式不正确的是( )A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO＋H2OB．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO＋CO2＋H2O===2HCOC．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO＋CO2＋2H2O===H4SiO4↓＋COD．向氢氧化钠溶液中加入硅：Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑解析 向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH－＋CO2===HCO，A项错误。
答案 A4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列关于硅的说法不正确的是( )A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析 自然界中无单质硅存在。
无机非金属材料的主角硅导学案
【学习目标】1．了解硅在自然界的含量、存在、用途、了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。
2．了解二氧化硅的物理性质和用途、掌握二氧化硅的化学性质。
3．了解硅酸的性质和制备。
4．了解硅酸盐的重要用途及组成、掌握Na2SiO3的化学性质。
【学习重点】二氧化硅的化学性质、Na2SiO3的化学性质【基础知识】一、硅在自然界中的存在（1）含量：在地壳中的含量居第_____位，仅次于______。
（2）存在：硅是构成________与______________的基本元素在自然界中都以________态存在，主要以______和___________的形式存在。
【思考】为什么自然界中硅的含量会低于氧？______________________________二、硅的原子结构【思考】试根据硅的原子结构示意图分析硅的主要化合价。
原子结构示意图_________________主要化合价_____________三、硅的化合物1．二氧化硅（1）存在形态：其存在形态有__________和__________两大类，统称硅石（2）用途________________________________________________________________________________ （3）结构【科学视野，了解】SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_______的比例所组成的________________结构的晶体，每个硅原子周围与_____个氧原子结合，每个氧原子周围与________个硅原子结合。
思考：结合生活实际，根据SiO2的存在和应用，分析SiO2的物理性质及化学稳定性。
（4）物理性质熔点_______、硬度________、________导电、_______溶于水。
（5）化学性质①与HF的反应_________________________________②酸性氧化物第1页（共3页）CaO____________________________________________NaOH__________________________________________【思考】（1）SiO2为什么不能与水反应？___________（2）实验室在存放强碱溶液时试剂瓶塞是___________塞，为什么__________________________ （3）HF酸为什么保存在塑料瓶中？____________________________________2．硅酸（1）物质类别：酸性比碳酸_______（强或弱）（2）制备：用可溶性____________与________反应制得（3）在水中溶解度_________，易聚合形成__________。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思硅是一种十分重要的无机非金属材料，它在我们日常生活中占据着重要的地位。
无机非金属材料的教学是高中化学课程中的重要内容之一，通过学习硅的相关知识，可以帮助学生更好地理解无机非金属材料在生活中的应用和意义。
本文将对硅的教学内容进行介绍，并进行一些反思和讨论。
一、硅的基本性质和结构硅是地壳中含量较丰富的元素之一，它在自然界中以二氧化硅的形式存在。
硅的化学性质十分活泼，它能够与许多元素发生化学反应，生成各种化合物。
硅还具有一定的金属性质，例如在高温下能够与金属反应生成硅化合物。
硅的结构特点是其包含了大量的硅氧键，这使得硅材料具有很好的导电性能和热稳定性。
而且，硅材料还具有一定的机械性能，如硬度较高、韧性较好等。
这些性质使得硅材料在现代工业生产中得到了广泛的应用，例如制造半导体材料、光纤、太阳能电池等。
二、硅的生产和应用硅是一种重要的工业原料，它的生产方式主要包括金属硅的炼制和非金属硅的提纯两种途径。
目前，全球最主要的产硅国家主要有中国、美国、巴西和俄罗斯等。
硅的生产过程中，主要包括矿石的选矿、还原炼铸和提纯晶体等多个环节，其中还原炼铸是硅生产的关键步骤。
硅的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1.半导体材料领域：硅是半导体材料的主要组成元素，它可以制成各种电子元件，如二极管、晶体管等，用于电子设备和计算机等。
2.太阳能电池领域：硅光伏材料是目前应用最广泛的太阳能电池材料，其主要原理是通过硅材料对光能的吸收和转换，将太阳能转化为电能。
3.光纤和光通信领域：硅光纤是一种新型的通信材料，它采用了硅材料的高折射率和低损耗特性，具有传输速度快、带宽大等优点。
4.建筑材料领域：硅材料在建筑材料领域也有广泛的应用，例如硅胶、硅酮等，它们具有很好的防水、耐热、耐候等特性，用于建筑密封、保温和防水材料。
三、硅的教学内容与反思在当前的教学过程中，我们也应该对硅的教学内容进行一些反思和探讨。
高中化学_第1节 硅 无机非金属材料教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计学情分析1、教材给学生形成的已有知识基础：（1）学生在初中普遍接触过有关碳的基础知识。
对非金属的性质有一定的了解。
（2）在高中继续学习了碳，二氧化碳的有关性质。
（3）学生学习了氧化还原反应和物质的分类等基础理论。
（4）学生对研究物质的性质和程序有了一定的认识。
具有比较强的观察能力和一定的分析能力。
2、学生从生产生活中获得的知识基础：（1）学生接触过许多无机非金属材料，如水泥，玻璃，陶瓷等。
（2）学生对新型无机非金属材料认识很少。
（3）学生对无机非金属材料的认识局限于具体器物的外观，用途等直接认识，还不会把它归类分析组成与结构。
3、学生在本节内容学习上可能存在的困难分析：（1）不能正确的掌握二氧化硅的性质，仅仅看到二氧化硅与二氧化碳作为酸性氧化物的共性，没有充分认识二氧化硅的特性。
（2）部分学生可能会对二氧化碳与二氧化硅的物理性质差异的原因产生兴趣，要合理引导，防止内容过于深奥。
（3）不能充分理解性质决定用途这一基本观点，对个无机非金属材料的用途局限于死记硬背，增加学习难度，效果也差。
4、学情分析总结：本节课的教学对象为高一学生，从学生的已有知识来分析，学生在必修一第2章和第3章学习了氧化还原反应、离子反应、碳的多样性这些基本知识，初步了解到物质的结构、性质、用途三者之间的关系，具备了一定的知识储备；在第1章学习了研究物质性质的基本方法和程序，基本的实验研究技能、方法，具备了一定的研究能力；从心理特点来分析，高一的学生活泼好动，好奇心强，求知欲强烈，对未知世界有着较强的探索欲望。
但是由于高一学生接触元素化合物的学习时间较短，又没有原子结构和元素周期律的理论为依据，因此还没有形成完整的元素化合物学习的化学思想，不太会运用对比的思想学习硅及其化合物的性质和制备等。
因此，我们在进行教学设计时，必须突破旧的思维约束，重新确立认识硅和二氧化硅的视角，使学生在元素化合物的学习过程中形成一条完整、清晰的主线，从而建构元素化合物的知识体系。
4.1 无机非金属材料的主角-硅(练习)(解析版)
第四章第一讲无机非金属材料的主角-硅1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是()A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硅胶C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用D．小苏打可用于某些食品加工行业中【答案】B【解析】硅胶是用于吸水防潮的而不是防氧化。
2．下列各项叙述中正确的是()A．硅是光导纤维的主要成分B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C．玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触D．SiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物【答案】C【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英，B错误；玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，能与强碱反应，C正确；酸中只有氢氟酸能与SiO2反应且生成物不是盐与水，SiO2不是两性氧化物，D错误。
3．下列叙述正确的是()A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能B．CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C．从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3【答案】A【解析】高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；CO2与血红蛋白不结合；从SiO2制备高纯Si的过程反应中还涉及化合反应；SiO2和H2O不反应。
4．下列离子方程式的书写正确的是()A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O【答案】D【解析】Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。
高三化学一轮复习 4_1 无机非金属材料的主角-硅教学设计
第四章非金属及其化合物第一课时无机非金属材料的主角—硅〖复习目标〗（1）掌握碳、硅及其化合物的性质、转化关系以及应用。
（2）了解硅酸盐工业、常见无机非金属材料的性质和用途，新型无机非金属材料的特性及其应用。
（3）以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
（4）了解C、Si单质及其重要化合物对环境的影响。
〖教学重点〗碳、硅及其化合物的性质、转化关系以及应用、常见无机非金属材料的性质和用途〖教学难点〗以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用〖教学过程〗【知识精讲】1、碳、硅元素及单质（1）存在形态自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
（2）单质的结构、物理性质与用途比较（3）碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
①C ⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎨⎧O 2（足量）：C ＋O 2=====点燃CO 2O 2（不足）：2C ＋O 2=====点燃2CO与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧Fe 2O 3：3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO↑＋2FeSiO 2：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑CO 2：C ＋CO 2=====高温2COH 2O ：C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H2与强氧化性酸⎩⎪⎨⎪⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4（浓）=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋ 2H 2O浓HNO 3：C ＋4HNO 3（浓）=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O②Si ⎩⎪⎨⎪⎧与非金属单质⎩⎪⎨⎪⎧O 2：Si ＋O 2=====△SiO2F 2：Si ＋2F 2===SiF4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑（特性）与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O ===Na 2SiO 3＋2H 2↑（特性）（4）硅的工业制法 ①制取粗硅工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。
高考化学复习 无机非金属材料的主角_硅习题含解析
高考化学复习无机非金属材料的主角——硅1．(2019·厦门检测)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。
下列说法错误的是( )A．粘土是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：由题目的“择取无砂粘土而为之”，说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料，所以选项A正确。
“燃薪举火”是提供高温的环境，使粘土发生复杂的物理化学变化，选项B正确。
沙子的主要成分为二氧化硅，选项C错误。
粘土中有一定量的Fe元素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁)，浇水冷却时C与水反应得到CO和H2，将三价铁还原为二价，形成青瓦，选项D正确。
答案：C2．大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。
下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )答案：A3．(2019·大同模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是( ) A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料D．硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O·2FeO·3SiO2解析：晶体硅具有半导体性质，可用于生产电脑芯片，二氧化硅可用于制造光导纤维，A不正确；玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，但不能用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰，因为玻璃表面是光滑的，该反应太慢，B不正确；陶瓷、水泥属于硅酸盐材料，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C不正确；硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O•2FeO•3SiO2，D正确。
答案：D4．(2019·哈师大附中一模)下列说法不正确的是( )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4，C正确；硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，不是石英，D错误，答案选D。
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第四章第一节 无机非金属材料的主角----硅（第1课时）
【教学目标】：
1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途
2、了解硅的两种重要化合物之——二氧化硅的主要性质；
3、了解二氧化硅在日常生活、生产中的应用
【复习巩固】阅读课本P72-74页完成下列各题
1.在已发现的一百多种元素中，除稀有元素外，非金属元素只有十多种，它们大都位于元素周期表的 。
地壳中含量最多的前两种元素是 和 ，它们构成
了地壳的基本骨架。
硅在地壳中的含量为 。
硅的 及 构成
了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的 以上。
在无机非金属材料
中， 一直扮演着主要的角色。
2.画出碳和硅的原子结构示意图. .
3.完成下列化学方程式:
(1)碳在氧气中燃烧 (2)CO 2与烧碱溶液反应
4.硅是一种亲 元素，主要以熔点很高的 的形式存在。
而碳在地壳中主要形成 等矿物。
【教学过程】：
一、硅单质（课本P79-80页）
1.物理性质
单质硅有_______和_______两种。
晶体硅的结构类似于__________，是带有__________
的__________。
熔点_____、硬度_____、有_____。
硅的原子结构示意图为__________________，硅元素在地壳中的含量是_______(占第几位)。
2.化学性质
（1）常温下，Si 化学性质稳定，但可发生下列反应：
Si+2NaOH+H 2O= 。
（2）加热和高温下，Si 能与一些非金属反应，与C 相似：Si+O 2 ， Si+Cl 2
3.用途。
晶体硅的导电性介于______ __和______ __之间，是良好的_____ ____材
△ △
料。
硅是人类将能转换为能的常用材料。
二、二氧化硅（阅读课本P74-76页完成）
1.存在
地球上存在的天然二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。
2.结构特征
(1)SiO2晶体的基本结构单元呈形，每个Si原子周围结合个O，每个O
原子跟个Si相结合，Si与O原子按的比例组成的晶体。
(2)石英晶体是结晶的，石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状
或层状的称为，沙子中含有小粒的晶体。
3.物理性质：
SiO2溶于水，熔点，硬度。
【完成课本P76页思考与交流】
4.化学性质
(1)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：
玻璃中含SiO2，所以可以用来雕刻玻璃。
（2）SiO2是性氧化物，具有酸性氧化物的通性：表现在可与碱和碱性氧化物反应。
完成下列方程式：
①与生石灰反应：
②与烧碱溶液反应：
【思考】⑴实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么要用塞而不用玻璃塞，为什么？
⑵实验室大多数试剂瓶是玻璃的，那么HF能否用玻璃瓶盛装，为什么？
⑶什么是酸性氧化物？作为酸性氧化物二氧化硅具有什么特殊性？
（4）有人认为SiO 2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。
你同意这种看法吗？
(3)弱氧化性：
2C+SiO
2
5.用途
(1)沙子是基本的 材料。
(2) 是现代光学和光纤制品的基本原料。
(3) 和 制作饰物和工艺品。
（4）利用SiO 2的溶沸点高，实验室用它做 。
【跟踪练习】
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（ ）
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.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )
A.烧碱溶液
B.浓硫酸
C.氢氟酸
D.碳酸纳溶液
3.下列物质中，导电性介于导体和绝缘体之间的是①晶体硅 ②金属铝 ③石墨 ④金刚石
A.只有①
B.只有④
C.②和③
D.①和④
4.下列物质中,主要成分不是SiO 2的是（ ）
A.金刚砂
B.玛瑙
C.水晶
D.石英
硅 （第1课时）小测
班级 姓名
1.下列关于硅的说法不正确的是（ ）
A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应
D.当加热到一定温度时，硅能与氧气等非金属反应 高温
2.碳和硅的比较，正确的是( )
A.都是非金属，而硅的非金属性较强
B.碳和硅的最高正价都是+4价
C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D.碳和硅在自然界存在形式都是既有游离态也有化合态
3．下列物质属于纯净物的是（）
A．陶瓷B．玻璃C．二氧化硅D．水泥
4.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）
A.纯碱溶液
B.盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
5.下列变化需加入氧化剂才能实现的是( )
A.SiO2→SiO32－
B.Si→SiO32－
C.SiO2→Si
D.SiCl4→Si
6.下列反应中，硅元素被氧化的反应是( )
A.Si+O2=SiO2
B.SiO2+CaO=CaSiO3
C.SiO2+2C=Si+2CO↑
D.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
7.下列物质中能与SiO2起化学反应的是（）
①浓H2SO4②H2O ③盐酸④HF ⑤ KOH溶液⑥氧化钙
A.①②⑥
B.②④
C.④⑤⑥
D.③④⑤⑥
8.下列溶液中，能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是( )
A.浓H2SO4
B.水玻璃
C.氢氟酸
D.苛性钾溶液
9.近一个时期,一些无知的人挖断通讯光缆想卖其中的贵金属挣钱,结果是既没有挣到钱却破坏了通讯设施,违反了国家法律.因为制造光缆芯的材料是：
A.铝
B.铁
C. 硅
D.二氧化硅
10.下列物质中主要成分不是SiO2的是 ( )
A水晶 B玛瑙 C.硅石 D.硅胶
11. 在一定条件下，既能与CO2反应，又能跟SiO2反应的物质是( )
①浓盐酸②NaOH溶液③浓硫酸④碳
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
12．熔融烧碱应选：
A．石英坩埚B．玻璃坩埚 C．生铁坩埚D．陶瓷坩埚
13．高温下的反应SiO2+3C=SiC+2CO↑中，氧化剂和还原剂的质量比为（）A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．5：3
14．下列说法正确的是（）
A．SiO2溶于水且显酸性 B．CO2通入水玻璃可得硅酸C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子。