第四章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料 第1课时
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 第四章 第一节第1课时单质硅与半导体材料 二氧化硅与光导纤维课件 鲁科版必修1
与碳
与水 化 学 与酸 性与 质 NaO
H溶 液 与 CaO
用途
二氧化碳 CO2＋C==高=温==2CO CO2＋H2O
H2CO3 不反应
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
CO2＋CaO===CaCO3
饮料、制碱
二氧化硅 SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑ SiO2＋3C==高=温==SiC＋2CO↑
【思路点拨】 解答此题要注意以下两点: (1)熟悉硅及其化合物的化学性质。 (2)找准特殊条件作突破口。
【解析】 由图分析：A 与 O2 反应生成 B，而 B 与碳在高温下反应生成 A 可推知 A 是单质， B 是氧化物，而 A、B 均能与 NaOH 溶液反应， 应确认 A 是硅，B 是二氧化硅，则 D 是硅酸钠， C 是硅酸。
化学方程式为：_S_iO__2＋__2_C__=_=高_=温_=_=_S_i_＋__2_C_O_↑___。
想一想 1．具有金属光泽的物质是否一定是金属 单质？ 【提示】 不一定。如晶体硅具有金属光 泽，却是非金属单质。
二、二氧化硅和光导纤维
1．二氧化硅的结构
SiO2 晶体是由硅原子和氧原子按 1∶2 的比例 构成的，每个硅原子结合__4__个氧原子，每个 氧原子结合__2___个硅原子。
1．Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还 原出 Si： SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑。 2．非金属单质跟碱液的反应一般无 H2 放出， 但 Si 与碱液(如 NaOH 溶液)反应放出 H2： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 3．非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但
C．硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污 染程度低且容易有效控制 D．自然界中存在大量单质硅
人教高中化学必修一4.1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）教学方案设计课题无机非金属材料的主角——硅（第一课时）二氧化硅和硅酸教材版本人教版章节第四章第一节●教学内容在前一章的学习当中，学生已经学习了金属及其化合物的一些性质，在本章中，将开始进入对非金属及其化合物的学习。
在本章第一节第一个课时中，针对学生对硅的化合物比硅单质本身更熟悉这一状况，将首先对硅的两种化合物—二氧化硅和硅酸进行学习，掌握二氧化硅和硅酸的一些主要的物化性质。
重点：二氧化硅的性质和硅酸的制备难点：二氧化硅的化学性质●指导思想始终贯彻“以学生为主体”，在教师的引导下，学生通过自主、合作两种学习方式，完成教学目标。
●两个核心1.从材料的角度认识二氧化硅和硅酸在生活中的应用2.从用途回归到化学性质的角度来了解二氧化硅和硅酸（重点）●教学目标知识与技能1.使学生知道二氧化硅的物理性质，了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物和强碱的反应；2.使学生能列举二氧化硅制品的主要用途；了解硅酸的性质及制备方法。
过程和方法1.通过图片、视频展示的方法使学生了解二氧化硅和硅酸在自然界中的存在及其外观和用途等。
2.引导学生运用对比学习的方法，通过比较碳的化合物（二氧化碳及碳酸）学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）。
3.通过独立思考、交流讨论和小组实验，提高学生的自主学习能力和合作学习能力。
情感、态度、价值观1.使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，提高学生学习化学的兴趣。
2.通过实际的动手操作，体验实验成功的喜悦，增强学生对学习的自信心。
●教学方法（策略）讲授法、讨论法、分组实验法、练习法等，在教学过程中，主要以对比学习的方式，提出问题→引导学生讨论问题→分析归纳总结→解决问题。
●教学媒体多媒体教学设备（计算机和投影器）多媒体课件（文字、图片、视频）实验仪器（试管、胶头滴管等）实验试剂（硅酸钠溶液、盐酸等）●教学流程引入新课 由“手机、平板电脑”等生活中常见的电子产品引入材料—硅硅的存在形式 观看图片 以化合态存在 分析原因亲氧元素二氧化硅 物理性质结构阅读教材用途以“河中的鹅卵石”为例，归纳物理性质； 视频展示“光导纤维”，体现传导光线的物理性质 化学性质对比二氧化碳的化性推测二氧化硅的化性 （通过回忆二氧化碳的反应从酸性氧化物的角度认识）特性：与氢氟酸的反应硅酸 用途图片展示硅胶产品 制备 讨论制备方法设计实验方案证明碳酸和硅酸的酸性强弱即时突破小结交流加图片展示图片展示玻璃雕刻对比二氧化碳的实验室制法（从强酸制备弱酸的角度）学生小组实验各小组结果展示、现象描述、讨论交流，归纳硅酸性质，推导反应方程式实验室盛放氢氧化钠溶液的玻璃瓶为何不用玻璃塞？如何用石英制备硅酸？教学过程教师活动教学内容学生活动设计意图时间分配【展示PPT封面图片】引入对非金属元素——硅的学习学生听课引导学生进入新课的学习，激发学生对硅这一陌生元素的学习兴趣。
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(第1课时)教案 新人教版必
安徽省合肥市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（第1课时）教案新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（安徽省合肥市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（第1课时）教案新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅电子，主要形成四价的化合物。
从初中的学习我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中.【问题1】试根据“结构-—性质--用途”，请思考：单质硅有什么结构特点?请画出硅和碳的原子结构示意图. 【学生思考并回答】：【教师总结】【讲述】碳和硅一样,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。
【问题2】回忆碳在自然界存在形态,联想硅的存在，硅元素以什么形态存在于自然界?硅元素主要存在于什么物质里？ 【学生思考并回答】【教师总结】硅是一种亲氧元素,在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的二氧化硅及硅酸盐为主要存在形式。
因此硅是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。
【板书】一、二氧化硅【教师活动】多媒体展示二氧化硅在自然界中的不同存在形式，引入二氧化硅的存在和应用。
【学生活动】阅读课本P74—75页科学视野。
【教师活动】展示二氧化硅的晶体结构. 【学生活动】（填空）①SiO 2是硅的最重要的化合物，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
高中化学 第1课时 硅 二氧化硅课件 鲁科版必修1
课时作业
1．下列关于硅的叙述中，错误的是
(C )
①硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫水晶 ②单
质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 ③晶体硅具
有金属光泽，故它属于金属材料，能导电 ④含硅的
钢具有良好的导磁性和耐酸性
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
解析 硅元素在自然界中含量丰富，但都以化合态存在，
属单质发生反应
解析 常温下，硅的化学性质不活泼，但可与氟气、氢氟
酸、强碱溶液反应：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑ ＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。故答案 为 C。
2．下列关于 SiO2 和 Si 的叙述中错误的是
(D )
A．SiO2 是一种酸性氧化物，Si 是一种非金属单质
A．反应中有 12 g C 被还原
B．反应生成了 22.4 L CO(标准状况)
C．反应中有 3.01×1023 个电子发生转移
D．反应中有 0.5 mol SiO2 被氧化
9．硅单质是从它的氧化物中提取出来的，主要的化学反
应如下： SiO2 ＋ 2C=电高==炉温==Si＋2CO↑ 石英砂 焦炭 粗硅 Si(粗)＋2Cl2=高==温==SiCl4 SiCl4＋2H2=高==温==Si(纯)＋4HCl 根据以上反应，回答下列问题。
6．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常
用以下反应实现： ①Si(s)＋3HCl(g)=3=0=0℃==SiHCl3(g)＋H2(g)
△H＝－381 kJ·mol－1 ②SiHCl3＋H21=0=0=0=～==1==1=00=℃= Si＋3HCl
对上述两个反应的叙述中，错误的是
高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版
学习资料第1节硅无机非金属材料考纲定位要点网络1．掌握硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解硅单质及其重要化合物对环境的影响。
3．了解常见的无机非金属材料.4．了解硅单质及其重要化合物的制备方法。
Si、SiO2的性质及应用知识梳理1．硅的简介存在形态化合态地壳含量第二位晶体硅结构与金刚石类似的空间网状结构物理性质灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池（1）与氢氟酸反应:Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(2)与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
（3)与O2反应:Si＋O2错误!SiO2。
3．硅的工业制备与提纯(1）流程：石英砂错误!Si(粗)错误!SiCl4错误!Si(纯）。
(2)原理:①Si（粗）制备：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑。
②Si（粗)提纯:Si(粗)＋2Cl2错误!SiCl4;SiCl4＋2H2错误!Si（纯)＋4HCl。
[辨易错]（1)晶体硅常用作光导纤维。
( ）（2)1 mol晶体硅中含有2N A个Si—Si键。
（）（3)根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。
（）(4）碳、硅均可与浓硝酸反应。
（）［答案]（1)×（2）√（3）×(4)×4．二氧化硅(1)化学性质(2)用途光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。
［辨易错］(1)CO2、SiO2与NaOH溶液反应均只能生成正盐. ( ）（2）SiO2与NaOH、HF均反应,故SiO2为两性氧化物。
( ) （3)CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀，可说明非金属性C〉Si.( ）(4)SiO2是酸性氧化物,与H2O反应生成H2SiO3. （) ［答案](1)×(2)×（3）√（4）×知识应用1．利用石英和碳为主要原料，设计制备纯硅的主要化学过程，并写出每步化学方程式。
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
高中化学人教版必修1第4章第1节无机非金属材料的主角——硅(第1课时)教案(2)
第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标1、知识与技能⑴了解硅元素在自然界中的存在形式。
⑵知道二氧化硅的性质和用途。
2、过程与方法使学生学会运用对比方法来认识物质的共性和特性，培养学生对知识的迁移和类比能力。
3、情感态度与价值观通过增强教学的直观性，展示二氧化硅的丰富性和多样性，促进学生之间的交流，激发学生学习的兴趣，培养学生热爱科学的情感。
学情分析本节教材内容“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，已经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、陶瓷等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。
教材是按“二氧化硅和硅酸→硅酸盐→硅单质”顺序编排的，体现了新课改的精神。
从用途入手学习重要的性质，体现了用途反应性质的化学思想，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。
本节抓住重点化学性质而不是面面俱到，这样，节省了时间，有利于学生掌握更多的知识，有利于扩大知识面，最终达到提高科学素养的目的。
重点难点教学重点：二氧化硅的性质教学难点：二氧化硅的化学性质教学过程【导入】联系导入【引入】上一章我们已经学过金属及其化合物的知识，了解了金属在人类社会发展中的重要作用。
而非金属与金属一样，与人类关系也十分密切，这节课开始我们进入非金属的殿堂。
【板书】第四章非金属及其化合物【过渡】请大家观察元素周期表。
非金属元素种类不多，但在生产生活中的应用广泛，与人类发展关系密切，尤其是无机非金属材料的主角——硅。
【板书】第一节无机非金属材料的主角——硅【讲授】对比学习【设问】地壳中含量做多的元素是什么？其次又是什么？【讲述】硅在地壳中含量仅次于氧，处于第二位。
第4章 第1节 第1课时 单质硅与二氧化硅
第1节硅无机非金属材料第1课时单质硅与二氧化硅1.掌握Si、SiO2的性质。
重点2.认识Si和SiO2在生产中的应用。
1．硅的分布与存在(1)分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧，是构成矿物和岩石的基本元素。
(2)存在：自然界中没有游离态的硅，全部以化合态的形式存在。
2．半导体材料(1)特点：特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(2)常见的半导体材料：最早使用的是锗(Ge)，现在最广泛使用的是硅。
3．硅单质(1)物理性质①单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性介于导体和绝缘体之间。
(2)化学性质(填写相应的化学方程式，下同)(3)制取与提纯粗硅：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl(4)用途：半导体材料，太阳能电池，硅合金。
[探究·升华][认知升华]硅的特性(1)Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ： SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。
(2)非金属单质跟碱液的作用一般无H 2放出，但Si 与碱液(如NaOH 溶液)反应放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 却能与HF 作用：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质一般不导电，但Si 为半导体，有一定的导电能力。
[题组·冲关]1．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( ) A ．氧化物都能与碱溶液反应B ．单质在加热时都能与氧气反应C ．碳和硅两种元素都有能导电的单质D ．常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼【解析】 碳的氧化物有CO 和CO 2，CO 不能与碱溶液反应。
【答案】 A2．在高温下，碳与硅可形成SiC 。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时教
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时教第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时[教学目标]知识与技能掌握硅、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，了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。
从材料通用性的角度出发，我们可以根据材料的通用性对材料的通用性进行分类，并使用不同的方法来预测材料的通用性。
情感态度与价值观通过分析硅和二氧化硅作为计算机和光通信等高科技关键材料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，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。
【教学过程】物质是人类生活必不可少的物质基础。
材料的发展史就是人类文明史。
没有感光材料，我们无法留下青春的记忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯度单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新材料，火箭无法升天，卫星无法工作。
科学技术的发展和社会进步往往受到物质的制约。
新材料的发现可能会给社会带来革命性的变化。
新材料的不断涌现和旧材料功能的不断扩展使我们的世界日新月异。
1、半导体材料与硅元素1．半导体材料（1）半导体材料是一种导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。
最早使用的半导体材料是锗，但由于其含量低、精炼过程复杂、价格昂贵，不适合广泛使用。
目前，广泛使用的半导体材料是硅，它在地壳中的含量排名第二。
所有这些元素都以化学状态存在于自然界中，储量丰富。
常见的形式是晶体硅和非晶硅。
（2）半导体材料的用途当材料的电阻率在导体和绝缘体之间（电阻率在10-3~108欧姆厘米之间）时，它是半导体。
半导体材料可以生产各种功能的半导体器件，代替真空管进行整流、检测和放大，具有缩小电子设备体积、减轻重量、延长使用寿命、抗冲击、效率高、可靠性好的优点。
由半导体材料制成的集成电路还可以集成晶体管、电阻器和电容器等数千个分立电子元件，从而进一步发挥上述优势，广泛应用于通信、电信和电子计算机。
【高中化学】第4章 第1节 无机非金属材料的主角——硅 第1课时
第四章非金属及其化合物单元规划本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型非金属元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。
这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
第一节：硅及其化合物，安排在第一节，突出了硅是一种新材料的作用。
通过本节学习，有利于培养学生关心社会、热爱生活的习惯。
第二节：氯——一种重要的非金属。
不仅与人类生产、生活联系密切，而且在化学教学中的地位更是举足轻重。
第三节：硫、氮的氧化物，第四节：氨、硝酸、硫酸更是打破了原来的知识体系，突出了科学的分类方法，加强了环保教学。
有利于培养学生的社会责任感。
本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。
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，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，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，利用辩证的观点理解事物的两面性，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的辩证关系。
这是新教材与旧教材一点重要区别，更是新课程、新课标理念的重要体现。
例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，氨、硝酸和硫酸的性质及广泛用途，酸雨的形成等。
这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和辩证唯物主义世界观。
另外，通过科学史话——“氯气的发现和确认”的学习，不仅使学生了解到科学家严谨、求实的科学态度，而且还让学生在学习的过程中体会到科学发明的艰辛。
有利于培养学生勇于探索、勇于实践、勇于创新的精神，更有利于对学生进行思想品德教育。
这也是新课程、新课标理念的重要体现。
科学视野——“新型陶瓷”“信使分子——NO”等让学生了解最新的科研成果，可以激发学生对学习化学的兴趣，有助于培养学生理论联系实际的能力。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第1课时)
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第1课时)第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时【教学目标】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。
【教学过程】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）一、半导体材料与单质硅［交流研讨］你知道的半导体材料有哪些？非金属单质有哪些相似的化学性质？［学生回答、教师总结］除硅外，常见的半导体材料还有锗、铟等。
大多数非金属单质一般可与金属、氧气、氢气、碱等物质反应。
［联想质疑］硅作为非金属，它具有这些性质吗？学生思考回答培养学生思考总结归纳的能力［阅读阅读课本总结归纳1。
单质硅的学生总结回答灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，熔点很高（1410°）总结］物理性质硅的化学性质。
2．硅的化学性质：常温下不活泼，学生思考回答。
除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。
加热条件下，可与氧气反应。
Si + O2 加热===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4 Si +4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑ 培养学生思考总结归纳的能力硅的工业制法 3．硅的工业制法：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。
SiO2 + 2C Si + 2CO↑ ［学生回答、教师总结］硅成为一种重要的半导体材料的原因是：原料丰富易得，价格低，常温下化学性质稳定。
高一化学必修一第四章总结
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）【预习目标】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。
【重点、难点】二氧化硅的主要化学性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)。
一、预习过程硅在地壳中的含量仅次于，为，硅的和构成了地壳中大部分的、和。
约占地壳质量的以上。
硅在元素周期表第族，原子结构示意图为。
在化学反应中原子既不易又不易电子，主要形成化合物。
碳和硅的比较一、二氧化硅和硅酸硅是一种元素，主要以及形式存在。
1、二氧化硅(1) SiO2是硅最重要的，天然二氧化硅称为，约占地壳的，存在状态有和。
(2) 石英晶体是结晶的，具有不同的和。
石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称。
SiO2是原子晶体，是网状结构，可用来做等。
(3) SiO2的物理性质是是一种坚硬，溶于水。
(4) SiO2的化学性质，为性氧化物，一般不与酸发生化学反应，唯一与之反应的酸是，这也是工业上用雕刻玻璃的反应原理。
1、酸性氧化物SiO2 + NaOH=SiO2 + CaO=2、特殊性：SiO2＋ HF＝［思考］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？2、硅酸(1) 硅酸是一种比碳酸还要的酸，溶解度，硅酸是通过可溶性与其他酸反应制得，生成的H2SiO3形成Na2SiO3 ＋ H2SO4 =(2)硅胶，吸附能力强。
常用作实验室、、的。
也可做。
(3) 实睑4—1［思考］硅酸可以用二氧化硅和水制得吗？二、教学过程［引入］我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？第一节无机非金属材料的主角------硅(一)硅在地壳中含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%。
位于周期表中的第四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。
其中具有代表性的是其中的两位兄长。
碳，形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物，“统治了有机界”。
其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。
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第四章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时
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。
学习过程：
一、半导体材料与单质硅
1、半导体材料
（1）半导体材料的特点：特指导电能力的一类材料。
（2）常见的半导体材料：最早使用的半导体材料是，现在最广泛使用的半导体材料是。
（3）为什么现在广泛使用的半导体材料是硅而不是锗？
2、非金属单质的一般性质有哪些？
3、硅的性质
（1）硅的存在
在地壳里,硅的含量仅次于 ,全部以存在,主要存在形式为
和。
（2）物理性质：
①单质硅有和两种；
②晶体硅是色、有、的固体；
③单质硅的导电性。
（3）硅的化学性质：
①在常温下，硅的化学性质；在加热条件下，硅能与发生反应。
完成下列化学反应的方程式：
硅在氧气中燃烧：
硅与氟气反应：
硅与氯气反应：
②粗硅的制备：
③硅与酸反应：
硅很稳定,不与浓硫酸、浓硝酸等强酸反应，但硅能和氢氟酸反应。
方程式为：
④硅与碱反应：
硅与氢氧化钠溶液反应：
4、硅的用途用途有哪些？
二、二氧化硅和光导纤维
1、二氧化硅广泛存在于，是和的主要成分。
2．二氧化硅的物理性质：
当你吃饭时不小心咬到一粒砂子，感觉如何？你能从中体会出二氧化硅的哪些物理性质？3、二氧化硅的化学性质
（1）氧化物，能与碱溶液缓慢反应生成盐，在高温条件下，能与碱性氧化物反应生成盐。
①二氧化硅和氢氧化钠溶液反应：
；在化学实验室中，盛装强碱的玻璃瓶不能用玻璃塞。
②二氧化硅和生石灰反应：。
（2）与氢氟酸反应
思考：该反应为什么可以发生？它满足复分解反应的哪个条件？
盛放氢氟酸，可以用玻璃试剂瓶吗？
（3）二氧化硅和盐发生反应
①二氧化硅和纯碱反应。
②二氧化硅和石灰石反应。
（4）二氧化硅和木炭粉反应：。
4．二氧化硅的用途：
反馈练习：
1、下列说法正确的是（）
A.半导体材料是指在某一温度下，电阻为零的导体
B.半导体材料是指在某某一温度下，电阻为无穷大的导体
C.半导体材料是指导电能力介于导体与绝缘体之间的一类材料
D.使用最早、最广泛的半导体材料是硅
2、下列关于硅和二氧化硅说法正确的是（）
A.硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，没有游离态
B.硅用途广泛，常被用来制造光导纤维
C.二氧化硅常被用来制造石英表中的压电材料和太阳能电池
D.硅是构成矿物岩石的主要原料,其化合态硅几乎全部是二氧化硅
3、下列说法正确的是（）
A.氢氟酸能用于刻蚀玻璃，所以氢氟酸是强酸
B.氢氟酸与二氧化硅反应生成硅酸
C.非金属氧化物的熔沸点一般较低, SiO
2
的却很高
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应又能和氢氧化钠反应，所以二氧化硅是两性氧化物
4、下列化学反应方程式书写不正确的是（）
A. SiO
2 + 2NaOH Na
2
SiO
3
+H
2
O
B. SiO
2 + CaO 高温 CaSiO
3
C. SiO
2 + C 高温 Si + CO
2
↑
D. SiO
2 + 4HF SiF
4
↑ + 2H2O
课时作业：
1、下面有关硅的叙述中正确的是()
A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成4价的化合物,自然界中存在游离态的硅
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,常温下不与任何物质反应,当加热到一定温度时,能与O
2、Cl
2
等非金
属单质反应
D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料
2、有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。
假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,下列关于其有利因素的说法中,你认为错误的是()
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.自然界中存在大量单质硅
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.地壳中硅的储量丰富
3、下列有关Si及SiO
2
的用途说法不正确的是()
A.SiO
2用于制造光导纤维 B.水晶、玛瑙和石英的主要成分都是SiO
2
C.在自然界中不存在单质硅
D.因为Si是导体,所以可以用于制造集成电路
4、下列叙述错误的是（）
A．氦气可用于填充飞艇 B．氯化铁可用于硬水的软化
C．石英砂可用于生产单晶硅 D．聚四乙烯可用于厨具表面涂层
5、下列有关试剂的保存方法中错误的是()
A.氢氧化钠溶液盛装在用橡胶塞的试剂瓶中
B.氢氟酸盛装在细口玻璃瓶中
C.硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D.金属钠保存在石蜡油或煤油中
6、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.氢氧化钠溶液
7、有一粗硅中仅混有铁这一种杂质,取等质量的两份样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()
A.物质的量之比为1∶1
B.物质的量之比为2∶1
C.质量之比为3∶2
D.质量之比为2∶1
8、在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）
A．
B．
C．
D．
9、在高温下,碳与硅可形成SiC。
对于化学反应SiO
2 + 3C 高温 SiC + 2CO
2
↑,有关叙述正确
的是()
A.反应中SiO
2
是氧化剂,C是还原剂 B.硅元素被还原了,碳元素被氧化了
C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂
D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
10、如图所示，A是有金属光泽的非金属固体单质,A、B、D、E的变化关系如下,回答下列问题:(1)写出A、D的名称
A: D:
(2)写出B→A的化学方程式:
D→B的化学方程式:
(3)写出下列反应的离子方程式
E→D:
B→E:
11、制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷（SiHCl
3
）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
(1)写出由纯SiHCl
3
制备高纯硅的化学反应方程式：
(2)整个制备过程过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl
3与水剧烈反应生成H
2
SiO
3
、HCl和另一
种物质，写出配平的化学反应方程式：
氢气还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是：
12、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下:
①高温条件下碳还原二氧化硅制备粗硅；②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3；
③SiHCl3与过量的H2在1000℃-1100℃下反应的到纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中自燃。
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到SiHCl3（沸点33℃）中含有少量的SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为。
（3）用SiHCl3与过量的H2反应制备纯硅的装置图如下（热源和加持装置略去）：
①装置A中进行的是实验室制备氢气的反应，
请写出化学反应方程式：
②装置B的作用是，其中盛装的试
剂是。
A B C D
③装置C为SiHCl3液体的汽化装置，装置D为制备纯硅的反应装置，请写出装置D中所发生化学反应的方程式。
①为保证实验的成功，操作的关键是检查装置的气密性
和。