化学鲁科必修1 第4章第1节硅 无机非金属材料 学案(1) Word含解析
高一化学鲁科版第四章第一节第一课时硅
例如：黏土：主要成分：Al2O3· 2SiO2· 2H2O 石英：SiO2 ； 长石:钾长石 K2O.Al2O3.6SiO2 钠长石 Na2O.Al2O3.6SiO2 总结： 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O； 氧化物之间用“· ”隔开。若有两种金属氧化物, 则活泼的在前,不活泼的在后。
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
思考：实验室为什么不用
玻璃瓶盛装氢氟酸？
• SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
你知道吗？ 如何在玻璃上雕刻花草等?这门工艺和我们化学 有什么深厚的合作关系？
雕花玻璃
硅酸（H2SiO3)
思考：二氧化硅不溶于水，如何由二 氧化硅制取硅酸？ Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
1、原料 主要原料：纯碱、石灰石和石英
1、
2、成分
Na2CO3
CaCO3
SiO2
玻 璃 工 业
Na2SiO3、CaSiO3、 SiO2
3、反应原理 高温 Na2CO3+SiO2== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 == CaSiO3+CO2↑ 4、设备 玻璃熔炉
高温
玻璃的重要性质： 1）玻璃在常温下呈固态，称为 玻璃态物质；
1、 二氧化硅一般知识
存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的。 物理性质：熔点高、硬度大。透明的石英晶体 即通常所说的水晶。 用途：常用来制造电子部件、光学仪器、 石英表中的压电材料、光导纤维等。
光导纤维
二、二氧化硅与光导纤维 交流研讨： 1、从物质分类的角度来看，二氧化硅 属于哪类物质？ 2、二氧化硅可能具有哪些化学性质？
高中化学教材全解鲁科必修1第04章第1节硅 无机非金属材料
第4章元素与材料世界学习导言▲章节知识概说材料是人类生活和生产活动的重要物质基础，本章教材引领学生走进元素化合物的应用世界。
从自然界中的元素走进材料世界中的元素，将学生的视野打开，体现多角度、多层面和大视野。
材料的性能取决于材料的化学组成和结构，因此教材从元素出发，通过了解元素及其重要化合物的性质来分析材料的性能。
本章教材一方面引导学生回顾学习非金属及其化合物的化学性质的方法，并以此方法学习硅及其化合物的重要性质；另一方面。
进一步丰富学生对金属元素及其化合物的认识，给他们一个更为广阔的认识物质世界的空间，也为后面学习元素周期律及元素周期表打下基础。
▲课标理念感悟知识与技能：根据生产、生活中的应用实例或通过实验研究，了解铝、硅及其重要化合物的性质，能够应用这些性质解决一些生产、生活和化学学科中的简单问题。
能列举金属材料、无机非金属材料和复合材料在生产、生活中及其他领域的应用。
过程与方法：通过本章的学习，让学生进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。
情感态度与价值观：体会组成材料的物质性质与材料性能的密切关系，认识新材料的开发对社会、生活产生的重要影响，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。
第1节硅无机非金属材料1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。
它当时由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地有两三间教室般大。
它当时的运算速度为每秒5000次加法运算。
虽然这在当时是相当了不起的成就，但其计算速度还不如今天的一台微型计算器的运行速度。
是什么使计算机的体积减小的同时，加快了计算速度呢？是硅芯片。
那么，硅芯片是从哪里来的呢？硅又有什么性质呢？研习教材重难点研习点1半导体材料与单质硅1．半导体材料半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是锗，但因其含量低，提炼工艺复杂，价格昂贵，而不适合广泛使用。
鲁科版必修1 化学：4.1 硅 无机非金属材料 教案
硅无机非金属材料【教学目标】1．知识与技能：知道几种常见的硅酸盐；进一步认识几种重要无机非金属材料及了解其在生活和生产中的应用，了解玻璃、水泥的生产过程中重要的化学反应。
2．过程与方法：初步具有整理资料，查找资料的能力。
3．情感与价值观：知道我国在无机非金属材料的发展方面为世界所做出的巨大贡献；通过查阅资料，知道无机非金属材料在各个领域的广泛应用，热心关注国家在这方面的发展情况；树立研究与发展新型无机非金属材料的信念；“豆腐渣”工程的探究实践，培养学生的社会责任感。
【教学重点】水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的重要地位；新型无机非金属材料的特点、用途和发展。
【教学难点】学生对信息处理的能力，敢于阐述表现自己，阐述自己的观点；密切关注自身与社会的发展，不做死读书的书呆子，做与社会同行的好公民。
【教学方法】诱思探究、自主归纳【教学过程】教学环节教学内容学生活动思考与讨论展示图片：木屋、瓦房、高楼大厦、现代的办公室……看了上面这组图片，你有何感想呢？1．社会进步2．所用材料越来越高级3．人类的智慧无穷……信息处理硅酸盐材料是传统的无机非金属材料，硅酸盐制品性质稳定。
主要如：学生阅读课本，整理有关硅酸盐（silicate）的玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、水玻璃等。
资料卡片一、玻璃1．原料：纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）2．条件：高温3．主要设备：玻璃熔炉4．主要反应：CaCO3 + SiO2 ====CaSiO3 + CO2↑Na2CO3+ SiO2==== Na2SiO3+CO2↑视频沙子制取玻璃培养学生的学习兴趣课堂阅读课本阅读材料《身边的化学》展示物品，各类有色的玻璃；展示图片，各种特种玻璃的特性和应用。
种类特性用途普通玻璃在较低温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等光学玻璃透光性能好、有折光和色散性眼镜片；照相机、显微镜、望远镜、用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀宇航服的衣服、玻璃钢等钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材；微波通信器材；汽车、火车窗玻璃等从上面表格中的内容，我们知道了一些特种玻璃的性质和用途，请出改进材料方面谈谈本表内容给你启发。
高中化学 4.1 硅 无机非金属材料教案1 鲁科版必修1
《硅无机非金属材料》三维目标知识与技能：1、了解硅在自然界的存在、含量2、了解单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。
3、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力过程与方法：1、自主学习2、通过碳与硅的新旧知识的比较，设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法。
情感、态度与价值观1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系，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，激发他们学习化学的热情。
教学重点：硅的物理、化学性质教学难点：硅的化学性质和提纯教学用具：多媒体教学过程新课导入：材料是人类生活必不可少的物质基础。
材料的发展史就是一部人类文明史。
没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有高纯的单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作，人类的登月计划就会受到影响，材料的发展对我们的生活起着决定性的作用。
从化学角度来看任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？从本章开始我们就来学习一下元素与材料之间的关系。
板书：第四章元素与材料世界多媒体：展示一组与硅元素有关的图片，引出本节新课第一节硅无机非金属材料学生活动：阅读教材第一段思考下列问题1、无机非金属材料包括哪些？2、这类材料的特点有哪些？3、无机非金属材料分哪两类？多媒体：展示一组与硅元素有关的图片。
设疑：这些表观看“风牛马不相及”的物质，从微观组成上却有很大的相似性，他们都是有黄沙通过不同的途径制得的，它们都含有共同的元素是什么呢？多媒体：一、半导体材料与单质硅学生活动：阅读教材P103最后一段思考下列问题1、什么是半导体材料？2、最早使用的半导体材料是什么？为什么没广泛使用？3、现在广泛使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？过渡：硅除了作为半导体材料被广泛使用外，还具有什么其他的性质和用途呢？◆硅的性质和用途引导学生回忆学习新物质的方法和程序一）观察物质的外观，总结其物理性质多媒体：展示单质硅的图片，让学生观察。
2022化学第四单元材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料学案
第1节硅无机非金属材料备考要点素养要求1。
了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
2。
了解碳、硅及其化合物的主要性质及其应用。
1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳、硅单质及其化合物的性质。
2.科学态度与社会责任：了解碳元素的化合物对环境的影响，根据所学化学知识提出解决方案进行环境保护，培养可持续发展意识,赞赏碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
考点一硅单质及其氧化物的性质和用途必备知识自主预诊知识梳理1.硅的存在形态、物理性质和用途用途材料2.硅单质的化学性质硅单质的化学性质——还原性:(1）与O2反应(用化学方程式表示，下同):;(2)与氢氟酸反应:；(3)与NaOH溶液反应:。
3.硅的制备(1)原料:二氧化硅、焦炭。
（2)原理:。
（3)提纯：,.4。
二氧化碳与二氧化硅的比较于水于水续表CO2+H2O H2CO3自我诊断1。
判断正误,正确的打“√”，错误的打“×”.（1)碳、硅在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态。
（）(2）晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料.（）(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应.(）（4)SiO2具有导电性,故可用于制备光导纤维。
（）(5)Na2CO3溶液可贮存在带有玻璃塞的玻璃试剂瓶中。
(）2.下列叙述正确的是(）A。
CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都是氧化剂D。
SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物关键能力考向突破考向硅及其化合物的性质及应用【典例】(2020重庆一中月考）下列说法中不正确的是（) A.石墨可导电，在一定条件下可与SiO2反应B。
二氧化硅是硅酸的酸酐,但不能用二氧化硅和水直接反应来制取硅酸C。
硅的化学性质不活泼,但在常温下也可和某些物质反应D.碳、硅的氧化物均能与NaOH溶液反应对点演练下列说法正确的是(）A。
《硅无机非金属材料》学案4(鲁科版必修1)1
第一节硅无机非金属材料【教材分析】本节教材以无机非金属材料和硅单质及其化合物的性质两条线索相互交叉而展开，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用，常见的硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷和新型无机硅酸盐材料的主要成分和用途。
与旧教材相比，本教材加大了各种材料在社会日常生活中应用介绍的力度。
【学习目标】1、掌握硅、二氧化硅的物理、化学性质，粗硅的制法。
2、认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途，了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。
【重点、难点】硅单质及其化合物的性质，硅的制法【学法指导】学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，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。
【知识梳理】一、二氧化硅：是熔点最高的非金属氧化物，具有弱氧化性和酸性氧化物的通性1、与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（氢氟酸腐蚀玻璃）（二氧化硅的特性）2、高温与碳反应：SiO2+2C高温===== Si+2CO↑、SiO2+3C 高温=====SiC+2CO↑（二氧化硅的弱氧化性）3、高温和碳酸盐反应：SiO2+Na2CO3 高温=====Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3高温=====CaSiO3+CO2↑（工业制玻璃）4、SiO2+CaO 高温=====CaSiO3（炼铁中除炉渣）5、SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O（盛碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞）二、硅酸盐:硅酸钠：Na2SiO3，水溶液俗称水玻璃，具有碱性。
贮存：盛Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。
碱溶液及水解成碱性的溶液都不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存变质：SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3↓表示：组成较复杂,通常用氧化物形式表示, 表示方法：金属氧化物.mSiO2.nH2O如： Na2SiO3（水玻璃）——Na2O · SiO2试一试：高岭石Al2(Si2O 5) (OH)4【自学探究】探究1、①硅在自然界的存在；硅的物理性质：②硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。
鲁科版必修1第四章：第一节 硅 无机非金属材料学案
鲁科版必修1：第四章材料家族中的元素第一节硅无机非金属材料学案设计人：吕荣海2009.12.16学习目标1、了解硅和二氧化硅的主要性质及应用2、了解硅在半导体工业，二氧化硅，硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的应用重点：二氧化硅的性质学习过程一、单质硅与半导体材料半导体材料特指导电能力介于之间的一类材料。
最早使用的是，现在广泛使用的是。
单质硅有两种。
1、单质硅的物理性质：晶体硅是、，的固体。
2、硅的化学性质：常温下不活泼，它不易与、、、、等物质发生反应。
加热条件下，可与氧气等非金属反应。
与氧气的反应：。
自然界中硅的存在形态：。
3、硅的工业制法：工业上，用在电炉中还原得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
方程式：二、二氧化硅与光导纤维、的主要成分是二氧化硅。
1、物理性质：、。
2、化学性质：不活泼。
它是一种氧化物，能与缓慢反应，方程式：高温时能与反应，方程式：。
常温下，能与反应，方程式：。
3、二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
三、硅酸盐与无机非金属材料1、玻璃、水泥玻璃水泥原料化学方程式主要成分玻璃的特性：没有一定的，只是在水泥有性。
、、和的混合物叫做混凝土。
2、几种无机非金属材料：、、等了解有色玻璃课本P111自主练习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的，有金属光泽。
B、的导电能力界于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
C、当加热到一定温度时，硅能与O2、Cl2等非金属单质反应。
D、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。
2、在一定条件下，下列物质不能和ＳｉＯ２反应的是（）①焦碳②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氟气Ａ、③⑤⑦⑧Ｂ、⑤⑦⑧Ｃ、⑤⑧Ｄ、⑤3、下列说法不正确的是（）A、制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石B、普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体C、等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物D、石英玻璃经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀4、下列物质不能由单质直接化合生成的是（）A、FeCl3B、FeCl2C、SiO2D、Al2O35、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是（）A、Na2SiO3溶液B、HF溶液C、NaNO3溶液D、NaCl溶液。
必修一第四章第一二节硅和氯的学案
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【自主学习】1.画出碳和硅的原子结构示意图. .2.完成下列化学方程式:(1)碳在氧气中燃烧(2)CO2与烧碱溶液反应3.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。
【探求新知】一、二氧化硅1.存在地球上存在的二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。
2.结构(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。
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，氢氟酸必须用瓶盛装。
(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： 盛NaOH 溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：(3)弱氧化性：2C+SiO25.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。
【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.碳酸钠溶液 3.要除去SiO 2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 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.石英二、硅酸实验4—1实验操作 实验现象 结论 滴加酚酞试液后溶液呈 色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有生成。
Na 2SiO 3溶液呈 性，硅酸盐与 反应可以制得硅酸。
1.硅酸的性质 高温(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3(填“﹥”“﹤”)H2CO3。
高一化学第四章第一节 硅的学案
高一化学第四章第一节硅的学案【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。
【教材预习】要求先阅读P107也相关内容，然后默写以下内容1、无机非金属材料包括、、等，这类材料一般具有、、的性质，有些材料还有独特的。
2、半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是，现在广泛使用的半导体材料是，该材料的化学性质在常温下稳定。
3、单质硅有和两种。
晶体硅是色、有光泽、的固体。
自然界中没有游离态的硅，常见的化合态的硅有和等。
工业上用焦炭还原二氧化硅得到粗硅的化学方程式为。
【探究内容】硅的化学性质1、常温下发生的化学反应有2、加热条件下发生的化学反应有：【二氧化硅】预习后完善学案（1）物理性质：也叫硅石， SiO2是溶于水的固体，熔、沸点（“高”或“低”），硬度（“大”或“小”）。
（2）化学性质：二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。
（与CaO、NaOH、HF反应）①与氢氟酸反应方程式：，利用此反应可用HF的溶液来雕刻玻璃。
②酸性氧化物SiO2与CaO反应方程式：SiO2与NaOH反应方程式：；思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞，试解释其原因？（3）用途：光导纤维，光学仪器，玻璃原料等。
【硅酸】H2SiO3原硅酸H4SiO4（1）结构、物理性质：原硅酸是白色胶状沉淀，失水变成硅酸。
（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。
硅酸受热分解的反应方程式：（3）制法：思考1.设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？【硅酸盐】 一般 溶于水（1）硅酸钠可溶于水，水溶液俗称 ，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体。
用途：①制硅酸；②粘合剂；③耐火材料；④防腐剂。
（2）硅酸盐硅酸、原硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。
鲁科版高中化学必修一4.1《硅__无机非金属材料》第一课时教案
第4章元素与材料世界
第一节硅无机非金属材料（第一课时）
一、教材分析
（一）知识脉络
本节教材以无机非金属材料和硅单质及其化合物的性质两条线索相互交叉而展开，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用。
（二）内容框架
二、教学目标
1．知识技能目标
掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。
认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。
2．方法与过程目标
学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，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。
3．情感态度与价值观目标
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。
三、重点、难点
硅二氧化硅的主要性质，硅的制法
四、教学过程。
2021鲁科版必修1第一节《硅无机非金属材料》word学案
2021鲁科版必修1第一节《硅无机非金属材料》word学案第一节硅无机非金属材料课前预习案预习目标：了解硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。
认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。
预习学案：一．硅1、硅的存在：硅元素在自然界中全部以________态存在，在地壳中的含量仅次于________，居第_____位。
其单质是现使用最广泛的_________材料。
2、单质硅的同素异形体包括________________和____________。
其中晶体硅是_______颜色__________光泽硬而脆的晶体。
3、硅的化学性质：在常温下，硅的化学性质__________.。
在加热条件下，硅能与某些非金属单质反应。
例如硅在氧气中燃烧的反应，用化学方程式表示为_____________________________________________________.4、硅的制备方法：___________________________________________________.5、硅的用途：硅是常温下性质稳固的_______________材料，广泛应用于运算机技术领域；硅可用于制造___________，____________，____________,____________；硅合金用途也专门广，如硅4%的钢可用于制造___________，硅15%的钢可用于制造___________。
二、二氧化硅1、要紧成分是SiO2的物质有_________、 _________、 ___________、 __________等。
2、SiO2晶体的物理性质：SiO2是由______和_______构成的，它的熔点______，硬度_____, ______溶于水。
3、SiO2晶体的化学性质SiO2 是一种______氧化物，能与_____溶液缓慢反应,如SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为__________________________________________高温时能与__________________反应，如与CaO反应_______________________________ SiO2还能与______酸反应，___________________________________,此反应常被用来___________________.4、SiO2的用途：常被用来制造________________和_______________.第四章元素与材料世界第一节硅无机非金属材料课上重难点突破案学习目标：把握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。
高中化学4.1硅无机非金属材料教案1鲁科版必修1
三维目标知识与技术：1、认识硅在自然界的存在、含量2、认识单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。
3、初步培育学生自主查阅资料的能力和阅读能力过程与方法：1、自主学习2、经过碳与硅的新旧知识的比较，设疑指引、变疑为导、变教为导的思路教课法。
感情、态度与价值观1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法2、使学生领会构成资料的物质的性质与资料的性能的亲密关系，认识新资料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学相关的社会热门问题，激发他们学习化学的热忱。
教课要点：硅的物理、化学性质教课难点：硅的化学性质和提纯教课器具：多媒体教课过程新课导入：资料是人类生活必不行少的物质基础。
资料的发展史就是一部人类文明史。
没有感光资料，我们就没法留下青春的回想；没有高纯的单晶硅，就没有今日的奔跑电脑；没有特别的新式资料，火箭就没法上天，卫星就没法工作，人类的登月计划就会遇到影响，资料的发展对我们的生活起着决定性的作用。
从化学角度来看任何物质都是由元素构成，那元素与这些资料之间又有什么样的关系呢？从本章开始我们就来学习一下元素与资料之间的关系。
板书：第四章元素与资料世界多媒体：展现一组与硅元素相关的图片，引出本节新课第一节硅无机非金属资料学生活动：阅读教材第一段思虑以下问题1、无机非金属资料包含哪些？2、这种资料的特色有哪些？3、无机非金属资料分哪两类？多媒体：展现一组与硅元素相关的图片。
设疑：这些表观看“风牛马不相及”的物质，从微观构成上却有很大的相像性，他们都是有黄沙经过不一样的门路制得的，它们都含有共同的元素是什么呢？多媒体：一、半导体资料与单质硅学生活动：阅读教材P103 最后一段思虑以下问题1、什么是半导体资料？2、最早使用的半导体资料是什么？为何没宽泛使用？3、此刻宽泛使用的半导体资料是什么？为何能宽泛使用？过渡：硅除了作为半导体资料被宽泛使用外，还拥有什么其余的性质和用途呢？◆ 硅的性质和用途指引学生回想学习新物质的方法和程序一）察看物质的外观，总结其物理性质多媒体：展现单质硅的图片，让学生察看。
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互动课堂疏导引导一、半导体材料与单质硅1.半导体材料指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
（1）最早使用的半导体材料是锗。
（2）硅是目前广泛使用的半导体材料，在地壳中的含量仅次于氧。
2.硅的性质（1）硅的物理性质单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。
记忆要诀硅的主要物理性质金属光泽灰黑硅，半导材料硬而脆。
（2）硅的化学性质①常温下，能够与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应Si+2F2====SiF4Si+4HF====SiF4↑+2H2Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2②加热时能够与某些非金属单质反应Si+O2====SiO2，Si+2Cl2====SiCl4，③硅的制取SiO2+2C====Si+2CO↑；Si+2Cl2====SiCl4SiCl4+2H2（3）硅的用途硅不但用于制造晶体管、集成电路，还用于制造硅整流器和太阳能电池等，此外，硅合金的用途也很广。
要点剖析硅的化学性质（1）常温下，Si跟强酸不反应。
（2）常温下，SiF4是气体，SiCl4是液体，SiO2是固体。
非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，且有H2生成。
（3）关键掌握硅与非金属单质的反应中Si的化合价为+4。
疑难突破与其他非金属相比，硅的性质出现了哪些反常？(1)硅的还原性比碳弱，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅；(2)非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，且有H2生成；(3)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成H2，而硅却不然。
案例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.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，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、氯气等非金属反应【剖析】本题考查硅的性质。
硅是灰黑色有金属光泽的固体，但它属于非金属，是半导体。
在常温下，硅的化学性质不活泼，但可与F2、HF和强碱反应，在加热的条件下，硅可与氧气、氯气等非金属反应。
【答案】【借题发挥】掌握硅的性质应注意把握硅的特性。
①硅具有金属光泽，是半导体，是非金属单质。
②硅的化学性质很稳定，但可在常温与F2、HF和强碱反应。
③非金属单质一般跟碱液反应无H2生成，而硅却可以放出H2。
④非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅却能与HF反应。
二、二氧化硅与光导纤维1.二氧化硅的存在和物理性质二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。
二氧化硅的熔点高、硬度大。
2.二氧化硅的化学性质二氧化硅是酸性氧化物。
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2SiO2+CaO====CaSiO3SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O（此反应常用于雕刻玻璃）误区警示碱性溶液的保存不能用磨口玻璃塞，可用玻璃瓶盛装碱性液体，但不能盖磨砂玻璃塞，以防SiO2与NaOH(aq)等反应，生成的一种黏合剂Na2SiO3使瓶塞和瓶口黏合在一起。
3.二氧化硅的用途二氧化硅的用途广泛，常用于制造石英表中的压电材料和高性能的现代通讯材料——光导纤维。
案例2无论是传统的或是新型的无机非金属材料，硅元素都占有非常重要的地位。
由于硅在太阳能发电中的重要作用，有些科学家称硅是“二十一世纪的能源”，下列关于硅的说法不正确的是（）A.自然界中硅单质的含量居各元素的第二位B.高纯度的硅是制半导体的重要材料C.水泥、玻璃和陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品D.二氧化硅可用于制光导纤维【剖析】由于自然界中硅元素主要以化合态的形式存在，所以硅元素的含量在自然界中占第二位，而不是硅单质的含量。
【答案】【借题发挥】关于二氧化硅的考查还可以考查二氧化硅与碱溶液的反应、与碱性氧化物的反应以及二氧化硅的用途等等。
三、硅酸盐与无机非金属材料1.传统的无机非金属材料（1）硅酸盐材料是传统的无机非金属材料，其制品性质稳定，熔点高，大多数难溶于水。
（2）玻璃：制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英。
SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2SiO2+CaCO3====CaSiO3+CO2玻璃没有固定的熔沸点。
（3）水泥：制造水泥的主要原料有石灰石和黏土。
普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等。
水泥具有水硬性，与水掺和搅拌静置，很容易凝固变硬。
疑难突破Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3同Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑矛盾吗？许多同学会认为Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3同Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑发生矛盾，其实并不矛盾。
前者是在水溶液中进行的，由于H2CO3酸性比H2SiO3强，所以H2CO3跟硅酸盐反应生成H2SiO3。
后者是在高温下进行的，由于CO2为气体，生成后立即离开反应体系，使反应向右进行到底。
2.陶瓷材料（1）高温结构陶瓷：主要包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
氮化硅具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
（2）生物陶瓷（3）压电陶瓷：具有压电效应的陶瓷。
目前应用比较广泛的压电陶瓷以钛酸钡（BaTiO3）和钛酸铅（PbTiO3）为主要成分。
案例3想一想，下列选项中哪一种物质可与陶瓷、钢化玻璃、高强度水泥归为一类（）A.光导纤维B.有机玻璃C.砖瓦D.人造纤维【剖析】从题目中给定的几种物质分析可知，这些物质均属于硅酸盐产品，结合各选项中物质的主要成分可知A项可以和它们归为一类。
【答案】【借题发挥】有关硅酸盐与无机非金属材料的考查还可以考查硅酸盐的改写、硅酸盐材料在日常生活中和高新科技领域的应用等等。
活学巧用1.下列有关说法中正确的是（）A.硅单质既不能与酸反应又不能与碱反应B.晶体硅中每个硅原子与另外四个硅原子形成4个共价键C.硅与NaOH溶液的反应中NaOH作氧化剂D.硅元素在地壳中的含量居第一位【思路解析】单质硅可以与氢氟酸和强碱溶液反应，所以A项错误；硅与NaOH溶液反应时的氧化剂为水；硅在地壳中的含量仅次于氧，位于第二位。
【答案】2.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.硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺复杂，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【思路解析】本题考查硅的性质。
晶体硅的结构与金刚石相似，是具有空间立体网状结构的原子晶体，所以物理性质与金刚石相似，熔沸点高，硬度大；硅在地壳中含量居第二位，但在自然界中没有游离态的存在，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于自然界中；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。
【答案】3.已知Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑，硅不与盐酸反应。
将含铁、铝、硅的合金样品分为等质量的两份，分别与足量的稀盐酸和烧碱溶液充分反应，测得放出氢气的质量相同。
则该合金样品中铁、铝、硅的质量比不可能是（）A.112∶81∶28B.336∶27∶C.324∶135∶D.56∶81∶【思路解析】由于Fe+2HCl====FeCl2+H2↑，Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，所以欲使上述两种情况下产生氢气的质量相同，则必有铁和硅的质量比满足4∶1。
【答案】CD4.光纤通讯是一种现代化的通讯手段，制造光导纤维的主要原料是（）A.CaCO3B.SiO2C. CaOD.Na2SiO3【思路解析】制造光导纤维的主要原料是二氧化硅。
【答案】5.二氧化硅是酸酐的原因是（）A.它溶于水得相应的酸B.它对应的水化物是可溶性强酸C.它与强碱溶液反应只生成盐和水D.它是非金属氧化物【思路解析】二氧化硅能够与碱溶液反应只产生盐和水，所以二氧化硅是酸性氧化物。
【答案】6.下列有关实验室保存一些药品的说法，正确的是（）A.氢氟酸不能贮存于玻璃瓶中B.盛放浓硫酸应当用带有磨口玻璃塞的广口瓶C.盛放硝酸银应当使用棕色瓶D.因为氨水是弱碱溶液，所以可以使用磨口玻璃塞【思路解析】由于HF能够与玻璃的主要成分反应，所以HF不能保存在玻璃瓶中；液体或溶液通常保存在细口瓶中，碱性溶液通常用橡胶塞保存。
【答案】7.在下列反应里，氧化剂和还原剂物质的量比与质量比一致的是（）A.Cl2+H2O====HClO+HClB.H2S+SO2====S↓+H2C.SiO2+C高温SiC+CO↑D.Si+O2====SiO2【思路解析】当氧化剂、还原剂是同一种物质时，它们的物质的量比一定等于质量比。
【答案】8.可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐【思路解析】制取半导体材料的主要是硅和锗等元素的单质。
【答案】9.24 g石英和80 g石灰石在高温下充分反应，放出的气体在标准状况下的体积是（）A.4.48 LB.8.96 LC.11.2 L【思路解析】 由于在高温下反应，所以CaCO 3将会完全分解，产生气体的体积只与碳酸钙的量有关。
【答案】10.某呈碱性的溶液中加入BaCl 2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO 3，沉淀不消失，则该溶液中存在的离子可能为（ ）A.+g AB. -23SOC.-23COD. -23O S i【思路解析】 碱性溶液中，银离子不能存在，加硝酸可将亚硫酸钡氧化为硫酸钡而不溶解，硅酸不溶于水，答案是B 、D 。
【答案】 BD11.下列材料的特征及用途说法不正确的是（ ）A.氧化铝陶瓷具有两性，可用来制造人造牙齿B.氧化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造柴油机C.光导纤维导光的能力很强，是非常好的通讯材料D.人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机【思路解析】 由于氧化铝具有两性，容易与强酸、强碱反应，所以不能用于制人造牙齿。
【答案】12.Na 2CO 3+SiO 2====Na 2SiO 3+CO 2↑能说明硅酸酸性比碳酸强吗？【思路解析】 上述反应不是在溶液中进行，而是在高温熔融状态下进行的，SiO 2的沸点很高，其化学反应可以看作是分两步进行的：Na 2CO 3====Na 2O+CO 2↑，Na 2O+SiO 2====Na 2SiO 3，由于CO 2的逃逸，使反应顺利进行。
故该反应不能用于比较酸性强弱，但可以说明Na 2SiO 3的热稳定性比Na 2CO 3强。