高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角_硅教案2新人教版必修12
高中化学人教版必修一4.1无机非金属材料的主角——硅教案2(第一课时)
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）一、本节教材分析《硅》既是第三章常见无机物及其性质等知识的继续，又是非金属及其化合物的开始，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。
“硅”放在本章开篇如此重要的位置，关键就在“主角”这个词上。
在教学参考书上指明了“主角”的含义：硅及其化合物是学生在日常生活中所熟悉的物质，硅及其化合物在非金属材料、信息技术、建筑、光电及航空航天等领域有着十分广泛的应用，前景广阔，地位非常重要。
由于具有极高的应用价值，故教材承认了它在非金属家族中的“老大”地位。
通过硅及其化合物知识的学习，学生对生活中常见的物质将有进一步的了解与认识，既开阔眼界，又更加密切了化学与生活，化学与社会的联系。
硅是地壳中基本骨干元素，自然界岩石、土壤、沙子都主要以二氧化硅或硅酸盐形式存在，玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质。
硅及其化合物放在第一节，也体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
本节内容编排也颇具特点，在顺序上打破常规，先由大家熟悉的SiO2学起，认识了对应的硅酸，再学习对应的硅酸盐，最后才介绍单质硅。
先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律，有利于学生学习。
本节课通过对物质的“存在和用途”的详细介绍，从而让学生理解了物质的性质。
编排上新颖、实用，让学生从感性认识升华到理性认识。
“非金属及其化合物”这一章与第三章“金属及其化合物”的知识体系明显不同，第三章都是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐来分类，横向地介绍重要的金属及其化合物。
而这里则是按照“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，以元素为线索，突出了“结构决定性质，性质决定用途”。
二、教学设计教学目标：☆知识与技能：1．知道硅是一种亲氧元素，知道硅在自然界总是以与氧结合的形式存在。
2．知道二氧化硅晶体的物理性质，了解二氧化硅晶体的结构对其物理性质的影响。
3．知道二氧化硅能与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应，并能用化学方程式描述。
人教版高中化学必修一第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学设计
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学设计教学目标知识与技能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通过碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性质的对比,培养学生对知识的迁移和类比能力。
情感态度与价值观通过对材料的介绍,使学生感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献。
学情分析通过金属性质的系统学习,学生已经具备分析非金属元素性质的能力,而且从内容安排来看,三部分知识都强调先让学生根据身边的例子和书本大量的彩图感性认识身边相关的性质,作出猜测,然后通过实验或例子得出性质,有利于吸引学生的兴趣和接受新的知识。
重点难点重点:二氧化硅和硅酸的质。
难点:二氧化硅的特性。
教学过程教学活动【导入】展示水晶、玛瑙等饰品,分析成分?共有的元素——硅。
引出新课。
【讲授】SiO2的性质[讲]硅在地壳中含量丰富,仅次于氧,排在第二位,约占26.3%。
[阅读教材]找出硅在自然界中的存在形态?[学生回答]硅是一种亲氧元素,自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,主要存在于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。
[阅读教材]完成大屏幕的填空[板书]一、二氧化硅1、存在[学生总结]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。
[大屏幕展示]水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆等图片,结合图片学生总结SiO2 用途。
[大屏幕展示]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[过渡]SiO2 的用途非常广泛,大家对它的结构感兴趣吗?[阅读教材]完成大屏幕的填空[学生总结][SiO2]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。
人教版高中化学必修一教案：4.1无机非金属材料的主角 ----硅
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【三维目标】【知识与技能】1.了解硅酸钠的性质和主要用途；2.对硅酸盐工业及一些产品有大致印象 ,体会硅酸盐的丰富性和复杂性；3.了解硅是重要的半导体材料，在电子工业上的广泛用途。
【过程与方法】本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
通过科学探究、学习探究的方法，体验硅酸盐的丰富性和复杂性。
【情感、态度与价值观】以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
【教学重点】硅单质及其化合物硅酸钠的性质，硅的制法。
【教学难点】硅的制法和硅酸盐的丰富性和多样性。
【教具准备】多媒体课件、酒精灯、饱和硅酸钠溶液、氯化铁溶液、氯化铜溶液、氯化锰溶液、硫酸铝溶液、氯化钴溶液、烧杯、滤纸条、镊子、沙子等。
【教学过程】【新课导入】播放视频——回“硅”历史，悠久的硅酸盐材料引出硅酸盐。
【过渡】硅酸盐材料的历史源远流长，从远古时期的人面鱼纹彩陶，到古建筑砖瓦，再到现代宏伟建筑，无一不出现着硅酸盐的身影。
硅酸盐有什么样的性质？【阅读讨论】课本77页第一段文字，思考硅酸盐的组成和性质。
【过渡】下面我们先来学习最简单的硅酸盐——硅酸钠的有关知识。
【展示】硅酸钠试剂【探究实验】硅酸钠的性质【实验步骤】①将硅酸钠加水溶解，并检验其溶液的酸碱性；②向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸；③向硅酸钠溶液中通二氧化碳。
现象：硅酸钠溶于水，滴加酚酞后溶液呈红色；向其中通入二氧化碳或滴加稀盐酸后都产生白色胶状沉淀。
【结论】(1)硅酸钠能溶于水，水溶液呈碱性；(2)由于硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，利用强酸制弱酸的原理，所以向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸有白色沉淀——硅酸生成，化学反应方程式为：Na2SiO3＋H2O＋CO2==H2SiO3↓＋Na2CO3Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2Na Cl【实验探究】硅酸钠具有良好的耐热性【实验步骤】取两片纱布分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时在酒精灯外焰上加热，观察现象。
2017-2018学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1 无机非金属材料的主角--硅(第2课时)课件 新人教版必
归纳总结
(1)硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取 单质硅。 (2)单质硅常用作半导体材料和合金材料。
活学活用 3.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国 计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是
√A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵 D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
3.硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸 盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。 (1)阅读教材填写下表：
硅酸盐产品
原料
主要设备
水泥
_石__灰__石_、__黏__土__
_水__泥__回_转__窑__
玻璃 陶瓷
_纯__碱__、__石__灰_石__、__石__英__ _黏__土_
√D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O
解析 答案
2.《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青
的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直
是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡
(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是 A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B.性质稳定，不易脱色
3.单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段：
高温
(1)用碳还原二氧化硅制备粗硅，反应的化学方程式是_S_iO__2＋__2_C__=电_=_=炉_=_=
Si(粗)＋2CO↑。
(2)将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅，反应的化学
高中化学第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角__硅学案新人教版必修
第一节无机非金属材料的主角——硅一、硅元素的存在与二氧化硅1．硅元素的存在和原子结构2．二氧化硅(1)存在石英、水晶、玛瑙、光导纤维、沙子的主要成分是SiO2。
(2)结构SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体，每个Si与4个O结合，每个O与2个Si结合。
(3)物理性质熔点：高；硬度：大；溶解性：难溶于水。
(4)化学性质(5)用途(1)(情境思考)光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息高速公路在全球迅猛发展。
光导纤维的主要成分是什么？碱性环境下，光导纤维为什么会失去传播信号的能力？提示：光导纤维的主要成分是SiO2。
碱性条件下，SiO2与碱反应生成硅酸盐和水，光导纤维会失去传播信号的能力。
(2)(教材二次开发)教材中描述“SiO2是酸性氧化物”，酸性氧化物与碱反应生成盐和水，SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，SiO2为什么不属于两性氧化物？提示：SiO2能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水，这只是SiO2的一个特性，SiO2属于酸性氧化物。
二、硅酸1．硅酸的制备实验操作实验滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有白色絮状沉淀3．硅胶(1)(情境思考)“玛瑙”早期被书写成“马脑”。
因“色如马脑，故从彼名”。
自佛经传入中国后，翻译人员考虑到“马脑属玉石类”，于是巧妙地译成“玛瑙”。
玛瑙的主要成分为二氧化硅，由于与水化二氧化硅(硅酸)交替而常重复成层。
因其夹杂氧化金属，颜色可从极淡色以至暗色。
想一想如何由二氧化硅制取硅酸？提示：二氧化硅不与水反应，故应先与碱(如NaOH溶液)反应生成硅酸盐，再与酸(如盐酸)反应生成硅酸。
(2)(教材二次开发)教材中描述“硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸的还弱”，如何证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱？提示：向Na2SiO3溶液中通入CO2，若生成白色沉淀，则证明酸性：H2CO3＞H2SiO3。
三、硅酸盐1．定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
第四章《无机非金属材料的主角-硅》完整教案
【PPT展示】二氧化硅在自然界中、地壳中的存在形式和含量。
回顾前面提到的硅酸钠的制备问题，了解二氧化硅在自然界中、地壳中的存在形式和含量。
【短片展示】硅及硅的化合物在未来科技中的一些应用。
将所学的联系实际
【课堂知识小结】完成硅的化合物的转化关系和相关方程式，书写相关的化学方程式。落实以硅为核心元素的含硅物质的转化。
（2）存在差异：硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，而碳却没有此特点。
思考并回答
通过类比的方法引出二氧化硅的酸性
硅的重要化合物的学习
【PPT展示】关于硅的在现代科技上的应用，寻找生活中的含硅材料，体会它们在提升生活质量方面的重要作用。（展示主要有芯片、玻璃、硅胶、耐火材料、粘合剂等现代化材料）
§4.1【无机非金属材料的主角-硅】教学设计
课题
无机非金属材料的主角-硅（第一课时）
课型
授课人
授课班级
高一
教材分析
本节教材内容“无机非金属材料的主角——硅”作为第四章“非金属及其化合物的开篇，是因为硅及其化合物在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和广泛性。
学生通过初中的学习，知道地壳中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途，玻璃、水泥、水晶的呢个硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质，学习起来令人感到贴近生活，学生易于接受。因此，把硅元素的有关内容编写在最前面有利于提高学生学习的积极性。
[过程与方法]
学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力；提供视频、图片等媒体资源和阅读材料让学生观看和阅读，培养学生提炼信息的信息素养和自学能力。
高中化学第四章非金属及其化合物第一节无机非金属硅无机非金属材料的主角硅时导学案新人教版必修
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 23.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。
人教版高中化学必修1第4章《无机非金属材料的主角-硅》教案
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。
3、调查研究：完成并小组交流“硅及其化合物对人类文明的贡献”小论文。
4、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。
重点难点硅和二氧化硅的性质。
硅酸盐的用途。
教学过程*将Si单质的内容移到开头教学。
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。
[例题讨论]：教材P69习题4。
[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。
高中化学第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角硅学案新人教必修
第四章非金属及其化合物§4.1.1 无机非金属材料的主角——硅【学习目标】了解硅的亲氧性及存在形式；了解二氧化硅的物理性质、结构及用途；掌握二氧化硅的化学性质；了解硅酸的性质，制法。
通过对二氧化硅与二氧化碳的比较，培养分析、比较、归纳能力。
【自主学习】1．硅元素（1）硅元素的含量：在地壳中硅的含量在所有元素中居于。
（2）硅元素的存在：硅的构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。
硅是以态存在于自然界中。
（3）碳和硅的原子结构：碳是的主角。
硅是的主角。
2．二氧化硅（1）SiO2在自然界中的存在：天然存在的二氧化硅称为________，包括_____和_____。
石英是常见的________二氧化硅，其中无色透明的就是_______，具有彩色环带状或层状的是（2）SiO2的结构：是由_____和_____按照________的比例组成______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。
（3）SiO2的物理性质：纯净的二氧化硅晶体是一种色、透明溶于水的固体，SiO2的网状结构决定了其硬度，熔点。
（4）SiO2的化学性质①化学不活泼性：（SiO2的网状结构决定了化学稳定性）不与水、一般的酸反应。
②具有酸性氧化物的通性：a．高温下与碱性氧化物，如CaO反应____________________b.与强碱反应，如与NaOH （盛碱的试剂瓶不用玻璃塞）③弱氧化性：SiO2中硅处于最高价态，有弱氧化性，在一定条件下可以被一些还原剂还原为单质Si。
如高温时被C还原④特性：常温下与氢氟酸反应____________________________（氢氟酸可雕刻玻璃，氢氟酸是唯一可以与SiO2反应的酸。
）注意：SiO2在常温下只与NaOH溶液和氢氟酸反应。
（5）SiO2的用途：________________________________________________________3．硅酸（1）硅酸的酸性很弱（比碳酸的还弱，如碳酸能使石蕊试液变色，硅酸却不能但硅酸的稳定性比碳酸强），溶解度_________,由于SiO2水，所以通过与反应制得：。
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。
高中化学第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角硅教案新人教版必修
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。
人教版高中化学必修一教案-4.1无机非金属材料的主角——硅
第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角—硅教学目标：1、能说出二氧化硅的主要物理性质。
2、知道二氧化硅的主要化学性质。
3、能了解硅酸的制取和性质。
4、指导学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。
教学重点：二氧化硅的主要化学性质。
教学过程：[导课]：化学在生活中无处不在。
下面请同学们观看一段视频，我们今天的主角元素就藏在其中，请大家找出哪些物质含有该元素。
学生活动：观看视频师：今天的主角元素是什么？学生：硅师：哪些物质含有硅元素？生：水晶、玛瑙、还有玻璃、水泥、光导纤维、陶瓷、太阳能电池、芯片、硅胶，还有干燥剂、石英表、石英坩埚、等等，这些物质都含有硅元素。
这节课我们就来学习无机非金属材料的主角-----硅。
板书：无机非金属材料的主角-----硅。
师：这么多物质含有硅，硅在地壳中的含量高不高？学生：高师：排第几呢？生：第二师：仅次于氧，那硅在自然界中以什么形式存在呢？请大家阅读教材74页第三段板书：硅元素的存在形式[学生阅读]P74回答以上问题。
生回答。
师：硅酸盐，有硅单质吗？生：没有师：无论是雄伟的山峰，还是浪漫的海滩，或者是人类赖以生存的土地，处处都有硅的身影。
硅是一种什么元素？生：亲氧元素板书：亲氧性师：二氧化硅是硅元素的主要存在形式之一，它可以直接或间接地制备许多含硅的材料，下面我们就从几种含硅的物质入手来学习二氧化硅的有关知识。
其实大家桌上就摆放了一个二氧化硅样品。
找到了吗？对，就是这根细丝。
它是光导纤维。
老师手里拿的也是光导纤维，是将许多这样的细丝合在一起制成的。
同学们知道光是沿直线传播的。
那老师说光可以转弯，你们相信吗？教师演示：大家看到了什么？光转弯了。
在这里利用了二氧化硅的光学特性，由于它的光学特性，所以在信息技术中图像、数字、声音都是被事先处理成光信号，再在光导纤维中传递。
高中化学第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角硅导学案新人教必修
4.1.2 无机非金属材料的主角——硅【学习目标】了解硅酸盐的组成及用氧化物表示的方法。
掌握硅酸钠的性质其用途，掌握硅酸的实验室制取方法及原理，了解常见酸的强弱顺序及其强酸制弱酸的规律。
了解硅的结构、物理性质、工业制取方法及用途。
【自主学习】1．硅酸盐（1）①概念②结构③物性（2）硅酸盐组成的表示①硅酸盐结构复杂，常以氧化物形式表示（但不认为它们的成分就是氧化物）具体方式及前后顺序如下：m低价金属氧化物· n高价金属氧化物· xSiO2· yH2O（式中m、n、x、y为系数。
当金属的价态相同时，按活泼性强弱“先强后弱”来写。
（3）硅酸盐的性质①硅酸盐除钾、钠、铵盐外，大多溶于水，化学性质很。
②最简单的硅酸盐——硅酸钠是一种于水的盐，其水溶液俗称，是制备和木材防火剂等的原料。
盛放水玻璃的试剂瓶不能用塞。
同理，盛放氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的试剂瓶也不能用塞，而用塞。
水浸过的滤纸或小木条在火焰上灼烧，当水分蒸发后就，硅酸钠浸过的纸或小木条在火焰上灼烧，当水分蒸发后燃烧。
说明硅酸钠能耐，不能，可以用作剂。
③写出方程式：水玻璃中通入二氧化碳：。
水玻璃中滴入稀盐酸：。
2．硅酸盐产品（1）水泥①主要原料：和。
②主要设备：（2）普通玻璃①主要原料：、和。
②主要设备：。
（3）陶瓷①主要原料：。
②生产过程：原料混合—高温烧结等。
3．硅单质①单质硅的存在形式和晶体结构特点 ②物理性质 ③化学性质 ④重要用途：【预习感悟】化学计量数出现分数时，要化为整数，如:21K 2O ·21Al 2O 3·3SiO 2改写为： K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2 硅钠石（Na 2SiO 3）： 石棉（CaMg 3Si 4O 12）： 长石(KAlSi 3O 8)： 普通玻璃的大致组成： 水泥的主要成分： 黏土的主要成分： 『及时训练』1．下列关于硅的说法中不正确的是 （ ）A ．硅是非金属元素，但它的单质硅晶体是灰黑色有金属光泽的固体B ．硅的导电性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起反应D ．加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应2．P80 1、8、9、10、11『预习困惑』【课堂学习】1. 硅酸的性质和制取：①物理性质：②化学性质：酸性比盐酸 比碳酸 （填“强”或“弱”）③硅酸的实验室制取：反应原理：（用化学反应方程式表示）硅酸钠与盐酸反应： 。
人教版高中化学必修一教案设计：4.1无机非金属材料的主角——硅
无机非金属材料的主角-硅一、教材分析无机非金属材料的主角-硅选自人教版高中化学必修1第四章的第一节。
本节课主要讨论了硅及其化合物的性质，将其安排在离子反应、氧化还原反应等理论知识之后，是探究非金属及其化合物知识的开始，是常见无机物及其性质等知识的继续，具有承上启下的作用；在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料。
含二氧化硅的材料用途广泛，本节课在选材上着眼于二氧化硅的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，从而使学生认识到其在生活生产中的应用，增强了学生的学习兴趣。
二、学情分析1、知识基础：学生对生活中硅的化合物有一定的感性认识，比如高山，沙漠，土壤，水泥，玻璃，陶瓷都是学生在生活中常见的物质，初中走进化学世界，化学使世界变得绚丽多彩中也有相关的知识介绍。
2、认知方式：第三章体验元素化合物知识的学习方法—实验探究法和分析归纳法3、可能出现的问题：思维较薄弱，不易理解二氧化硅与氢氟酸的反应学生；分析问题和解决问题的能力较差，仍需教师的引导。
根据《化学课程标准》，结合教材，本着面向全体学生，使学生自主、全面、主动发展的原则，我制定了以下的教学目标：知识与技能：了解二氧化硅的存在，物理性质；掌握二氧化硅的化学性质，了解硅酸的性质和制法。
知道生活中的二氧化硅和硅酸制品及用途。
过程与方法：通过二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力；实验探究，通过硅酸的制备，培养学生应用强酸制弱酸的原理进行实验设计的思维方法情感态度与价值观：体验探究学习的过程与快乐，培养合作意识；通过对硅的化合物用途的学习培养学生热爱自然，热爱化学的情感。
下面谈谈我对本节课重、难点的把握重点难点：二氧化硅和硅酸的性质及制备（在生活生产中应用非常广泛，同时也是高中化学知识体系的重要组成部分）三、教学方法：１、实验探究法：２、情景激学法：３、对比，归纳法：4、讲授法：学法分析：在教师的引导下，积极主动的思考，发现问题，通过新旧知识的对比，同学交流讨论，通过动手实验，观察分析，获取知识，完成学习目标。
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第二课时硅酸盐、硅单质整体设计三维目标1．知识与技能(1)初步了解硅酸盐的重要用途及组成；(2)了解硅的物理性质和重要用途；(3)掌握硅酸钠的化学性质。
2．过程与方法(1)通过对水泥工业的教学，培养学生的自学能力和表达能力；(2)活动探究，通过硅与碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
3．情感态度与价值观(1)通过对玻璃、陶瓷工业现状及前景的介绍，激发学生学习化学的兴趣；(2)通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。
教学重点硅酸盐的重要用途及组成，硅的物理性质和重要用途，硅酸钠的化学性质。
教学难点硅酸盐的重要用途及组成，硅的物理性质和重要用途。
课前准备所用投影的PPT: ①自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式；②学生探究实验步骤；③传统的三大硅酸盐产品；④金刚砂、硅橡胶、分子筛的图片；⑤单晶硅图片；⑥单晶硅的用途。
所用的实验用品：试管、玻璃棒、酒精灯、试管夹、滴管、pH试纸、布条、硅酸钠、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硅酸钠饱和溶液、蒸馏水。
教学过程导入新课硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，但在自然界中找不到游离态的硅，硅元素在自然界中主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，地壳质量的92%是硅酸盐和二氧化硅。
上节课我们学习了有关二氧化硅的知识，这节课我们一起来学习有关硅酸盐的知识。
推进新课[分析]硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界中分布极广。
硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多数不溶于水，化学性质很稳定。
[投影]①自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式[分析]硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：(1)盐化学式法，如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。
此法一般用于组成较简单的硅酸盐。
(2)盐氧化物法：对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。
金属氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。
例如：Na2SiO3写成Na2O·SiO2；Al2(Si2O5)(OH)4写成Al2O3·2SiO2·2H2O。
盐氧化物书写原则：①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属，金属元素中按金属活动性顺序依次排列，中间用“·”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比相同。
一、硅酸盐1．硅酸盐组成的表示方法(1)盐化学式法如：硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐(2)盐氧化物法如：锆石：ZrO2·SiO2红柱石：Al2O3·SiO2镁橄榄石：2MgO·SiO2钙铝石榴子石：3CaO·Al2O3·3SiO2[练习]把下列式子改写成氧化物的形式。
1．蛇纹石：H4Mg3Si2O92．钙长石：CaAl2SiO63．石棉：CaMg3Si4O124．长石：KAlSi3O85．普通玻璃：CaNa2Si6O146．黏土：Al2(Si2O5)(OH)4答案：1．蛇纹石：H4Mg3Si2O9写成3MgO·2SiO2·2H2O2．钙长石：CaAl2SiO6写成CaO·Al2O3·SiO23．石棉：CaMg3Si4O12写成CaO· 3MgO·4SiO24．长石：KAlSi3O8写成K2O·Al2O3·6SiO25．普通玻璃：CaNa2Si6O14写成CaO·Na2O·6SiO26．黏土：Al2(Si2O5)(OH)4写成Al2O3·2SiO2·2H2O[过渡]在硅酸盐中，硅酸钠是极少数可溶于水的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。
[展示]硅酸钠试剂[投影]②学生探究实验步骤[探究实验1]实验步骤：①将硅酸钠加水溶解，并检验其溶液的酸碱性；②向硅酸钠溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸；③再向②中滴加氢氧化钠溶液。
现象：硅酸钠溶于水，滴加酚酞后溶液呈红色；向其中通入二氧化碳或滴加稀盐酸后都产生白色沉淀；再加氢氧化钠溶液，沉淀溶解。
分析：(1)硅酸钠能溶于水，水溶液呈碱性；(2)由于硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，利用强酸制弱酸的原理，所以向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸有白色沉淀——硅酸生成，化学反应方程式为：Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl(3)硅酸是一种酸，与碱可以发生酸碱中和反应，生成可溶于水的硅酸钠，所以在沉淀中加入氢氧化钠溶液，沉淀溶解，反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
[总结]硅酸钠是一种无色晶体，熔点高，易溶于水，是硅酸盐中少数几种溶于水中的盐，水溶液俗称“水玻璃”。
硅酸钠的水溶液呈碱性，水溶液在空气中易变质，硅酸钠溶液中通入二氧化碳有沉淀生成，根据强酸制弱酸的原理说明H2CO3的酸性强于H2SiO3。
由于盐酸的酸性强于硅酸，所以盐酸也可以和水玻璃反应生成硅酸沉淀。
2．硅酸钠(1)硅酸钠是一种无色晶体，熔点高(2)Na2SiO3易溶于水，溶液呈碱性，它的水溶液俗称“水玻璃”，(3)Na2SiO3溶液易吸收空气中的CO2，化学方程式为Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3，因此Na2SiO3溶液要密封保存[投影]③学生探究实验步骤[探究实验2]实验步骤：取两条一样的干燥布条，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干后，分别放置在酒精灯外焰处。
观察现象。
现象：在硅酸钠溶液中浸泡并沥干的布条不燃烧。
分析：在硅酸钠溶液中浸泡并沥干的布条不燃烧，说明用水玻璃浸泡过后的物质可以防火。
[总结]硅酸钠用途很广，建筑工业和造纸工业用它作黏合剂。
木材织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火。
4 用途：建筑工业和造纸工业用它作黏合剂，木材或织物用水玻璃浸泡后既防腐又不易着火。
[投影]④传统的三大硅酸盐产品[过渡]玻璃、水泥、陶瓷是传统的三大硅酸盐产品，即传统材料。
中国的瓷器更是驰名世界，英文的“中国”(China)一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象。
那么，这三大硅酸盐产品是如何生产的呢？生产它们的原料分别是什么呢？请同学们阅读教材相关内容进行总结。
[总结]陶瓷的制备是将黏土去除杂质后，加水混匀，制成所需形状的坯件，再经过高温烧制就得到陶瓷产品。
在高温烧制时，坯件中的原料发生了一系列复杂的物理变化和化学变化。
水泥产品的主要成分是2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3，工业上是以黏土(主要成分为铝硅酸盐)、石灰石为主要原料，在水泥回转窑中高温煅烧后，再加入适量的石膏，磨成细粉，就得到普通的硅酸盐水泥。
生产过程中加入石膏的作用是调节水泥的硬化速度。
普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2，普通玻璃是将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得。
3．硅酸盐产品(1)水泥主要成分：2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3。
制造原料：黏土(SiO2)、石灰石、石膏(适量)(注意：生产过程中加入石膏的作用是调节水泥的硬化速度)。
主要设备：水泥回转窑。
生产条件：高温煅烧。
2 陶瓷产品成分：复杂，主要是硅酸盐。
制造原料：黏土、石英砂。
3 玻璃成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。
制造原料：纯碱、石灰石、石英(SiO2)。
主要设备：玻璃熔炉。
生产条件：高温熔融。
[分析]玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。
原料物质都有含硅元素，产品都含硅酸盐，且都是混合物。
此外，化学家还制成了其他一些具有特殊功能的含硅的物质。
例如，硅与碳的化合物碳化硅(俗称金刚砂)，具有金刚石结构，硬度很大，可作砂纸、砂轮的磨料；人工合成的硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等；人工合成的分子筛，主要作吸附剂和催化剂等。
[投影]⑤金刚砂、硅橡胶、分子筛的图片[过渡]虽然硅的化合物随处可见，而且远古时期人类就已经开始加工和使用陶瓷，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来。
下面我们就一起来认识一下硅单质。
二、硅单质1．硅单质的物理性质[分析]与碳相似，硅单质有晶体硅和无定形体两种，硅晶体中每个Si原子都是以4个共价键和另外4个Si原子相连，形成空间正四面体的立体网状结构，类似于金刚石的结构。
[提问]结构决定性质，请同学们根据硅的结构来推测单质硅有什么性质？[回答]单质硅熔点高、硬度大。
[投影]⑥单晶硅图片[总结]灰黑色、有金属光泽，硬而脆的固体，熔、沸点高。
硅在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
2．单质硅的化学性质(1)常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质起反应，如：O2、Cl2、H2SO4、HNO3等。
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2F2===SiF4Si＋2NaOH＋H2O ===Na2SiO3＋2H2↑(2)加热的条件下，硅能跟一些非金属反应。
Si ＋O 2=====△SiO 2 Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4 Si ＋C=====△SiC[设问]从20世纪中叶开始，硅成了信息技术的关键材料，那单质硅能用做什么呢？[投影]⑦单晶硅的用途高纯的单晶硅是重要的半导体材料，可做成太阳能电池，在开发能源方面是一种很有前途的材料。
另外，广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅制作的原材料。
3．硅的主要用途(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；(2)制造太阳能电池；(3)制造合金，如含硅4%(质量分数)的钢导磁性好制造变压器的铁芯；含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。
课堂小结这节课我们主要学习了硅单质的结构、性质及用途和硅酸盐的知识，通过学习，我们了解到硅及其化合物在社会发展和人类文明进步历程中充当了一个非常重要的角色，可以说目前全球信息的流通、电子工业的发展都离不开硅；我们也相信随着科技的发展，它们还会为人类文明的进步发挥更多的作用，创造更多的奇迹。
希望同学们努力学习，掌握更多的科学知识，开发、研究硅这古老而又年轻的元素在更多方面的应用。
板书设计硅酸盐、硅单质一、硅酸盐1．硅酸盐组成的表示方法(1)盐化学式法如：硅酸钠：Na 2SiO 3、硅酸钙：CaSiO 3，此法用于组成简单的硅酸盐(2)盐氧化物法如：锆石：ZrO 2·SiO 2 红柱石：Al 2O 3·SiO 2镁橄榄石：2MgO·SiO 2 钙铝石榴子石：3CaO·Al 2O 3·3SiO 22．硅酸钠(1)硅酸钠是一种无色晶体，熔点高(2)Na2SiO3易溶于水，溶液呈碱性，它的水溶液俗称“水玻璃”(3)Na2SiO3溶液易吸收空气中的CO2，化学方程式为Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3，因此Na2SiO3溶液要密封保存(4)用途：建筑工业和造纸工业用它作黏合剂，木材或织物用水玻璃浸泡后既防腐又不易着火3．硅酸盐产品(1)水泥(2)陶瓷(3)玻璃二、硅单质1．硅单质的物理性质单质硅的物理性质：灰黑色、有金属光泽，硬而脆的固体，熔、沸点高，是良好的半导体2．单质硅的化学性质(1)常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质起反应，如：O2、Cl2、H2SO4、HNO3等(2)加热的条件下，硅能跟一些非金属反应3．硅的主要用途(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件(2)制造太阳能电池(3)制造合金布置作业1．给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是( )A．氯化钙和硝酸钡的混合液 B．稀的水玻璃C．偏铝酸钠溶液 D．碳酸钠饱和溶液2．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是( )A．生石灰 B．石灰石C．石英 D．纯碱3．应用带橡胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是( )A．烧碱溶液 B．硫酸钠溶液C．水玻璃溶液 D．浓硫酸4．氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。