§4.1 无机非金属材料的主角——硅导学案
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17
《无机非金属材料-----硅》一、教材分析及学情分析硅是无机非金属材料的主角。
硅及其化合物在非金属材料和信息技术等领域，在建筑、通信、光电技术及航天等方面有广泛的应用，前景十分广阔，地位非常重要，所以，首先介绍硅及其化合物，突出了它在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和应用价值。
硅是地壳的基本骨干元素。
自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，地壳的95%是硅酸盐矿。
所以，介绍硅及其化合物，体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
学生对硅的化合物有较多的接触，感性知识较为丰富，从感性经验上升为理性认识，学习起来具有亲切感。
硅元素的主要化合价为+4价，在非金属元素中较为简单。
硅单质和二氧化硅性质稳定；硅酸盐虽然结构复杂，但性质稳定。
因此，从认知规律来看，先学习二氧化硅，比较贴近学生经验，学起来也较为轻松，有利于调动学生学习非金属元素及其化合物的积极性。
二、教学设计思想通过设置情境，教师引导学生对所学内容提出疑问，整理出本节课的学习目标和学习重点，学生通过自主探究和合作探究的学习方式，展示自己互相评价，当堂训练，共同提高。
学生自己去发现和突破学习重点，掌握学习元素化合物知识的学习思路和学习方法。
三、教学目标1.知识与技能：了解硅元素的原子结构特点和存在形式，了解二氧化硅的结构、性质和用途。
2.过程与方法：通过对硅元素和二氧化硅的结构和性质的学习，培养学生归纳总结知识点的能力。
3.情感态度与价值观：通过“疑和探”“思考与探究”等活动，培养学生的合作意识。
四、教学重点和难点结合新课标要求和元素化合物知识学习的思路，将本节课的重点和难点定为二氧化硅的结构、性质和用途。
五、教学过程及时间分配（一）创设学习情境（时间2分钟）情境一：视频展示：2010年高锟因发现光纤而获得诺贝尔物理奖。
视频中出现的频率最高的词是光纤。
光纤的发现可以让今天的我们足不出户，只要轻轻点击鼠标或敲击键盘，就可将祝福以光的速度，零的距离，海的容量，瞬间传导全世界。
杨伟鹏2014研讨课----硅导学案
§4-1 无机非金属材料的主角——硅导学案主讲人：杨伟鹏审核：高一化学备课组【学习目标】（1）了解硅及其重要化合物的主要性质及相互转化。
（2）了解含硅材料在多领域中的应用。
【复习回顾】1. 碳元素在自然界中存在形式有哪些？2. 氧化物分为、、、；CO2为（填“酸性”或“碱性”）氧化物。
3. 试写出下列化学方程式，如果是离子反应的，同时写出离子方程式：（1）CO2与NaOH溶液反应（2）CO2与CaO反应4. 写出碳与硅的原子结构示意图,并分析二者原子结构的异同，并尝试推测SiO2的化学性质【自主学习】1.阅读教材，找出硅在自然界中的主要存在形式。
2. 查阅资料，了解我们身边的硅元素。
【探索新知】一、电子产品的核心——硅（Si）1. 独立思考：半导体行业有句话“从沙滩到用户”，据此你能想到什么？2. 硅单质的制备：二、无所不在的基础原料——二氧化硅（SiO2）1. 二氧化硅的广泛用途：2. 二氧化硅的性质：（1）物理性质：（2）化学性质：______性氧化物①②③三、防潮除湿的卫士——硅酸（H2SiO3）【小组讨论1】设计实验制备硅酸凝胶？1. 设计方案：2. 所需药品：3. 实验现象：4.化学方程式：【小组讨论2】如何比较碳酸和硅酸的酸性强弱？1. 设计方案：2. 化学方程式：【达标检测】1. 赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的，这种物质是( )A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱2. 熔融烧碱应选用的器皿( )A. 生铁坩埚B. 玻璃坩埚C. 石英坩埚D. 陶瓷坩埚3. 能证明硅酸酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．CO2是气体，SiO2是固体4. 下列试剂应用带橡皮塞的玻璃瓶保存的是( )A．Na2SiO3溶液B．浓硫酸C．盐酸D．NaOH溶液5. 请把本堂课学习的化学反应中属于离子反应的方程式改写成离子方程式。
人教版高中化学必修一学案-4.1无机非金属材料的主角——硅(无答案)
必修1第四章第一节《无机非金属材料的主角—硅》导学案1、学习目标：（1）了解硅在自然界中的含量、存在、用途；了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅，硅酸的化学性质；（2）通过自主学习，培养学生自学能力，自主查阅资料的能力。
通过二氧化硅与二氧化碳、碳酸与硅酸的比较，培养学生的归纳能力、比较能力；（3）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；（4）通过对硅的氧化物、硅酸性质和用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
2、学习重点二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质从微视频引出二氧化硅的存在形式和用途。
【初中知识回顾】1、制造电脑、手机的芯片的原料主要成分；沙子、砂石的主要成分，玻璃的成分也含有和。
形成有机生命体最主要的元素是；地壳中含量最高的元素是，其次是。
2、碳和硅的比较碳和硅原子最外层均有个电子，碳元素和硅元素的化学性质相似：在化学反应中原子既不易得到又不易失去电子，主要形成化合价为的化合物。
3、CO2是一种氧化物，写出它和水，CaO,足量NaOH溶液反应的化学方程式为：______________________________________________________________________________________________________________________________4、写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式__________________________________；说明该化学反应发生的原理是 _______ 。
【教材知识阅读】一、二氧化硅1、存在：SiO2在自然界中的存在形态有____和____两类，水晶、玛瑙的主要成分是__________.2、结构：SiO2晶体是空间网状结构，每个Si周围结合个O，每个O周围有个 Si，Si∶O＝。
3、物理性质：熔点____;硬度_____;溶解性______________________。
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4
第一节无机非金属材料的主角－硅教学目标1、掌握二氧化硅的性质和硅酸的制备方法，并在问题处理中建构知识。
2、通过用途认识性质，了解二氧化硅和硅酸的用途。
能力目标1、归纳思维能力通过各种资源的呈现，通过生活来提炼出二氧化硅的的性质2、分析能力通过提供的各种资源，了解硅和硅的化合物对人类的贡献，学会用辩证的观点认识事物3、自学能力学生通过常见含硅材料探究，掌握归纳总结学习的方法;通过小组学习，学会团队合作解决学习任务。
教学重点1、二氧化硅的性质、硅酸的制备2、以生活的事例为切入点，了解二氧化硅性质与用途的必然联系。
教学难点1、探究二氧化硅性质和硅酸的制备知识教师活动学生活动设计意图【导入】【视频呈现】：硅及其化合物遍布在自然界和人类日常生活，以及高科技产品中。
【图片呈现】涉及的物质【引言】：这么多种物质，你们知道它们之间有什么联系吗？我们可看到硅从自然到生活，从工业到科技，多个领域及社会发展历程中都扮演着非常重要的角色，这就是我们这节课将要学习的内容，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【投影】硅在元素周期表中的位置和地壳中含量板书硅【引导】:根据硅原子结构示意图，分析硅的这种结构在性质上有何体现学生观看视频学生回答【回答】：都含有硅元素引出课题【思考】根据硅原子结构示意图得出硅既不易失电子，也不易得电子。
从感性上让学生接触要学习的内容，激起让学生学习的兴趣展示含硅物质的各种图片以及多种用途，要求学生从感性上认识硅和硅的化合物。
培养信息处理能力【过渡】虽然既不易失电子，也不易得电子，但硅是一种亲氧元素，所以，自然界中的硅都是以硅的氧化物和硅酸盐的形式存在。
投影【引入思考】：提出有待解决的三个问题1、，为什么水晶手链戴着它洗了几次衣服，发现光泽度大打折扣，分析是什么原因造成的。
2、玻璃瓶上这么精美的图案是怎么雕刻上去的？3、衣服袋里的干燥剂，它的化学成分是什么，它是怎样制得的? 水晶是纯度较高的SiO2晶体，玻璃中也含有SiO2引出SiO2。
新人教版高一化学必修一 第四章第一节：无机非金属材料的主角——硅(导学案)
高一化学导学案：编号：使用时间：班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：第四章第一节无机非金属材料的主角——硅编制人：林春霞审核人：许丰娟领导签字：【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【自主预习】一、硅元素在自然界中的存在（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，是一种亲氧元素，在自然界中都以________态存在，主要以______和___________的形式存在。
二、硅的原子结构原子结构示意图_________________主要化合价_____________三、硅的化合物1．二氧化硅（1）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。
（2）存在形态：其存在形态有__________和__________两大类，统称硅石Array石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称。
（3）用途_______________________________________（4）二氧化硅的主要性质【思考】（1）实验室在存放强碱溶液时试剂瓶塞是___________塞，为什么_______________ （2）HF酸为什么保存在塑料瓶中？____________________________________(3)SiO 2既能和NaOH 溶液反应又能和HF 溶液反应，一定是两性氧化物吗？2．硅酸（2）酸性：酸性比碳酸____， 硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
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18
第一节无机非金属材料的主角——硅（教学设计）教学目标：1．使学生了解硅和硅酸盐的重要性质和用途。
2．了解硅酸盐工业。
教学重点、难点重点：硅和硅酸钠的重要性质难点：硅酸盐的丰富性和多样性课时训练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，单质硅有多种不同的结构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，也是制造光导纤维的原料2．下列碳和硅的比较中，正确的是()A．都是非金属，且硅的非金属性较强B．碳和硅的最高正价都是＋4价C．硅元素在地壳中的含量是第二位，碳是第一位D．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态3．在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料()A．纯碱B．石灰石C．石英D．黏土4.（2012新课标）下列说法中正确的是( )A.医用酒精的浓度通常为95％B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料5.根据以下反应回答下列问题：SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑①Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 ②SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl ③（1）反应①中焦炭做（）A.还原剂B.氧化剂C.二者都不是（2）反应②属于（），反应③属于（）A.化合反应B.分解反应C.氧化还原反应D.非氧化还原反应E.置换反应3．物质A是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种常见气体，可用来灭火；D是白色胶状沉淀，比E在组成上多一个H2O，E是白色固体。
A、B、C、D、E之间的转化关系如图。
(1)A________；B________；C________；D________；E________。
(填化学式)(2)写出B＋C＋H2O→D化学方程式：___________。
【人教版】高中化学必修一导学案：4.1无机非金属材料的主角---硅(二)
无机非金属材料的主角---硅（二）一、学习目标1．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质；2．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。
二、学习重点，难点重点难点：硅酸盐的性质三、学习过程新知预习1．硅酸盐（1）硅酸盐是由＿＿＿＿、＿＿和＿＿＿元素组成的化合物的总称，硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般都＿＿＿＿＿＿溶于水，化学性质恨＿＿＿，通常用＿＿＿和＿＿＿的形式表示其组成。
（2）用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成。
① 硅酸钠 Na2SiO3＿＿＿②硅酸钙 CaSiO3 ＿＿＿③高岭石 Al2SiO5(OH)4＿＿＿④钠长石NaAlSi3O8＿＿＿思考感悟结合上述实例分析：硅酸盐表示为氧化物的形式时，氧化物的顺序如何排列？要点总结① 氧化物之间用“·”隔开；②系数配置应用整数；③原子数目之比应与原物质保持一致。
（3）硅酸钠的水溶液俗称＿＿＿，可用作肥皂＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿等。
（4）硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下风华化为＿＿＿＿＿＿，并且形成了＿＿＿。
＿＿＿因其表面积大，胶体粒子一般带＿＿＿电荷，能吸附＿＿＿＿、＿＿等数十种生物所需的营养离子，从而使土壤具有保肥能力。
（5）无机非金属材料包括＿＿＿＿和＿＿＿＿两大类。
传统无机非金属材料是指＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等硅酸盐产品；新型无机非金属材料如＿＿＿、＿＿＿、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。
（6）普通玻璃的原料是＿＿＿，混合粉碎后在＿＿＿中熔融制得。
普通水泥是以＿＿＿为主要原料，经研磨、混合后在＿＿＿煅烧，加入适量＿＿＿，研成细粉得到。
2．硅单质（1）硅的同素异形体：硅有两种同素异形体，分别是＿＿＿＿和＿＿＿＿。
（2）晶体硅是＿＿＿＿色、＿＿＿、＿＿＿＿的固体，他的结构类似于＿＿＿＿，其熔点＿＿＿＿，硬度＿＿＿＿、导电性＿＿＿＿，是良好的＿＿＿＿，广泛应用于电子工业。
硅是人类将＿＿＿＿转化为＿＿＿＿的常用材料。
思维激活硅酸钠是一种盐，盐有什么性质？活动探究1．取两张滤纸条，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中，使之充分浸透，取出沥干后，同时放在酒精灯外焰处，观察现象。
化学必修ⅰ人教新课标4.1无机非金属材料的主角——硅导学案(精)
《第一节 无机非金属材料的主角——硅》问题导读-评价单 班级： 组名： 姓名： 时间：2012-12-12（第一课时）硅在地壳中的含量仅次于 ，硅的 和 约占地壳质量的90%以上。
硅，是一种 元素。
在化学反应中原子既不易 又不易 电子，主要形成 化合物。
2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 。
2实验室中使用的 。
任务三: 课本76页思考与交流。
根据SiO 2的存在和用途，请你分析以下问题：1) SiO 2具有哪些物理性质？2) 化学稳定性如何？它是什么类型的氧化物？3) 它能与那些物质反应？方程式分别是什么？41）硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸 ，其溶解度 。
（2）硅酸通过可溶性 与其他酸反应制得，向Na 2SiO 3溶液中通人少量CO 2，反应的化学方程式为：Na 2SiO 3 + H 2SO 4= 。
（3）生成的H 2SiO 3形成 ，硅酸浓度较大时，形成软而透明的、胶冻状的 ，其经干燥脱水后得到多空的 ，称为 。
吸附 能力强。
（4）硅胶常用作实验室、和袋装食品、瓶装药品的 。
也可做 。
（第二课时）任务二：硅酸盐1、硅酸盐是由硅、氧和组成的的总称。
一般不溶于，化学性质。
2、最简单的硅酸盐是，溶于水，其水溶液俗称，是制备和的原料。
3、硅酸盐主要产品、、。
4、SiC(俗称金刚砂)，具有的结构，很大，可用作、的磨料。
任务三：如何用氧化物的形式表示硅酸盐？【课堂检测】高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 ，以氧化物形式表示为（）钠长石：NaAlSi3Oa a为（），以氧化物形式表示为（）任务四：【阅读教材P77、P79】1、盐酸盐的丰富性和多样性2、新型陶瓷1）硅酸盐岩石长期在的侵蚀下，风化为，形成的土壤胶体粒子带电，能吸收、等营养离子，使土壤具有了。
2）普通玻璃是以、和为原料，在玻璃窑中熔融而制得的，发生的反应为和。
3）水泥是以和为原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量，研磨成细粉而得到。
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。
41《无机非金属材料的主角——硅》教案19(人教版必修1)
第四章第一节无机非金属材料的主角---硅一、教材分析二、教学目标1．知识目标：1.能说出二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。
2.了解硅的根本性质。
3.使学生了解硅及硅酸钠的重要性质和用途；4.使学生初步掌握化学实验根本操作、根本技能。
2．能力目标：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。
3．情感、态度和价值观目标：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.通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
三、教学重点难点重点：二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质难点：二氧化硅的性质、结构四、学情分析新教材从用途入手学习重要的性质，注重培养能力，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。
本节应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，最终到达提高科学素养的目的。
五、教学方法1．实验法讨论探究2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学根本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习完成血案内容2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
〔二〕情景导入、展示目标。
［新课导入，展示目标］〔多媒体播放幻灯片〕1.锦绣中华——巍巍昆仑山——气势磅礴的东岳泰山——奇峰峻岭的黄山2.广袤的土地——塔克拉玛干大沙漠——美丽的长江三角洲师：我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
〔多媒体投出课题：1.无机非金属材料的主角——硅〕师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都扮演着主要的角色。
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。
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10
《无机非金属材料的主角——硅》第一课时参考教案［投影小结］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［讲］结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知识，思考一下，SiO2的物理性质有哪些，注意与CO2进行比较研究，并完成思考与交流的问题。
［板书］(3) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明［思考］通过碳和硅原子结构示意图可以看出它们应该具有相似性，为什么SiO2与CO2的性质上有着这么大的差别呢？［讲］主要取决于结构的不同。
CO2是C与O通过化学键所连接的分子结构，而SiO2是Si—O四面体结构［投影］硅氧四面体结构联系生活，激发求知欲。
图片呈现，直观、深刻，加深认识。
抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构。
通过视频呈现，使学生对SiO2的结构的理解更深刻。
硅石结晶形：玛瑙、石英、水晶无定形：硅藻土[SiO]［讲］[SiO4]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。
二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.［板书］(4) 结构：空间网状结构［讲］我们说，结构决定性质，SiO2的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。
［板书］(5) 化学性质：稳定，不活泼①具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)与强碱反应：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO高温CaSiO3［讲］SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外，还具有特性。
比如酸性氧化物一般不与酸反应，而SiO2却能与HF反应，这也是工业上雕刻玻璃的反应原理［板书］②与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O［讲］除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时，还有一些特殊反应［思考与交流］1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
4.1 无机非金属材料的主角-硅(教案)(原卷版)
第１讲无机非金属材料的主角 —硅考纲要求：1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。
[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板 SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 3．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑考点一 应用广泛的非金属单质——硅[教材知识层面]1．硅元素的原子结构硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA 族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。
2．硅单质的性质 (1)物理性质：硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。
(2)化学性质——还原性。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2△,SiO 2。
3．硅单质的用途半导体材料、太阳能电池、合金材料。
[高考考查层面]命题点1 硅单质的特性非金属的一般规律 硅的特性硅还原性强于碳2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H 2 硅可与强碱溶液反应产生H 2： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ 非金属一般不与非氧化性酸反应 Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑ 一般非金属单质为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件[典题示例]判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
人教版高一化学必修1 4.1 无机非金属材料的主角——硅 学案
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时学习目标：1．记住硅元素的原子结构特点和存在形式。
2．记住SiO2的存在形态，掌握其化学性质。
3．记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。
知识梳理一、硅的存在与结构1．硅的存在（1）含量：硅在地壳中的含量仅次于。
（2）存在：硅是一种元素，在自然界中只存在态，主要以及的形式存在。
2．硅的原子结构原子结构示意图为：C：Si：最外层均有个电子，其原子既失电子也得到电子，化合物中一般显价。
二、二氧化硅和硅酸1．二氧化硅（SiO2）（1）SiO2的存在存在形态有形和形两大类，石英、玛瑙、沙子的主要成分是。
（2）SiO2的物理性质熔点，硬度，导电，溶于水。
（3）SiO2的化学性质①不与水、一般的酸反应。
②酸性氧化物的通性。
与CaO反应的化学方程式为：；与强碱NaOH溶液反应的化学方程式为：。
思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）③特性与氢氟酸（HF）反应，化学方程式为：。
（5）用途①是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作。
③实验室中使用的。
④和制作饰物和工艺品。
2．硅酸（1）硅酸的性质硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸。
向Na2SiO3溶液中通人CO2，反应的化学方程式为：知能检测1、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。
下列关于硅的说法中错误的是（）A．自然界硅的贮量丰富B．自然界中存在大量的单质硅C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片D．光导纤维的主要成分是Si2、下列说法正确的是（）A．二氧化硅溶于水显酸性B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可得硅酸C．已知高温时有所以硅酸的酸性比碳酸强D．因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以不溶于任何酸3、能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是（）。
A CO2是气体，SiO2是固体B 高温下能发生反应C CO 2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水D CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成4、赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
无机非金属材料的主角—硅导学案
《无机非金属材料的主角—硅》导学案（1）编写人：程用著审核：高一化学组编写时间：2015-01-08 班级组名姓名【学习目标】1、能说出二氧化硅的主要物理性质,知道二氧化硅的主要化学性质，能正确书写反应的化学方程式。
2、能知道硅酸的制取和性质。
【重点】二氧化硅的主要化学性质。
写出下列反应的化学方程式(是离子反应的还要写出离子方程式)【学习过程】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。
（3)SiO2的物理性质是是一种的固体，水。
二氧化硅(SiO2)和二氧化碳(CO2)化学性质比较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，Na 2SiO 3＋H 2SO 4— 。
生成的H 2SiO 3形成(2)硅胶 ，吸附 能力强。
常用作实验室、 、 的 。
也可做 实睑4—2、硅酸保存NaOH 溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？【课后小结】【当堂检测】1．(2010年临沂高一检测)在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是( )A ．Na 2CO 3溶液B ．浓H 2SOC ．NaOH 溶液D ．木炭 2．下列反应的离子方程式不．正确的是( ) A ．大理石与醋酸反应：CaCO 3＋2CH 3COOH===Ca 2＋＋2CH 3COO －＋CO 2↑＋H 2OB ．水玻璃与盐酸反应：SiO 32－＋2H ＋===H 2SiO 3↓C ．水玻璃与醋酸反应：SiO 32－＋2H ＋===H 2SiO 3↓D ．硅石与烧碱溶液反应：SiO 2＋2OH －===SiO 32－＋H 2O3．素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。
水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO 2。
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。
高中化学人教版必修一高中化学4.1无机非金属材料的主角 硅 学案
优质资料---欢迎下载第一节无机非金属材料的主角——硅第2课时学习目标1.了解硅、硅酸盐的主要性质。
2.了解晶体硅的重要用途。
自主学习三、硅酸盐1.硅酸盐的组成硅酸盐是由硅、氧和组成的的总称。
2.硅酸盐的性质硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。
3.硅酸盐的表示方法通常用和的组合形式来表示硅酸盐。
例如：如硅酸钠(Na2SiO3)写成、石棉写成、长石写成。
4.最简单的硅酸盐——硅酸钠（1）硅酸钠可溶于水，其水溶液俗称。
（2）与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成硅酸。
如Na2SiO3＋2HCl﹦。
（3）不能，不易腐蚀，热稳定性良好。
（4）用途：制备和木材。
5.常见的无机非金属材料在生产和生活中，使用量最大的无机非金属材料是陶瓷、玻璃和水泥。
产品名称生产原料主要设备陶瓷玻璃水泥6.其他含硅物质物质性质用途四、硅单质1.分类单质硅有和两种。
2.晶体硅的物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度、有脆性。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的材料。
3.硅的用途(1)用作半导体材料，做，促进信息技术革命的发展。
(2)制造，将光能转换为电能，有很大的发展前景。
自我检测1.下列物质中，不含有硅酸盐的是( )A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥2.生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是（）A.黏土B.石灰石C.纯碱D.石英3.下列说法错误的是( )A.二氧化硅是光导纤维的主要原料B.硅是信息技术的关键材料C.陶瓷餐具所用材料为硅酸盐D.水晶镜片所用原料为硅酸盐4.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.①②B.②③C.①④D.③④5.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是（）A.水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不易被腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质课内探究三、硅酸盐1.硅酸盐组成及表示方法阅读课本第77页资料卡片，简述如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成？跟踪训练1 用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：(1)KAlSi3O8：；(2)CaAl2Si3O10·3H2O：；(3)Al2Si2O5(OH)4：。
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§4.1 无机非金属材料的主角——硅
（第一课时）
【学习目标】
1.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。
2.了解硅酸的组成及重要用途。
【学法指导】学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途
【知识链接】
硅和碳的结构：硅是地壳中含量第的元素。
硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。
在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。
碳和硅的原子结构示意图：
【阅读—完成问题】
硅最重要的化合物是__________。
在自然界存在较纯净的二氧化硅晶体又称为，具有不同的和。
其中无色透明的就是常说的，具有彩色环带状或层状（含有少量有色杂质）的称为。
沙子中含有。
一．二氧化硅（SiO2）
１.二氧化硅的结构
SiO2是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形态有和两大类，统称。
SiO2基本结构单元为四面体结构，Si与O按的比例组成结构。
２. 物理性质SiO2溶于水，熔点，硬度。
３. 化学性质（化学稳定性很，与水不反应。
）
（１）与氢氟酸反应（雕刻玻璃）【SiO2与其它酸不反应】[思考]：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：
（３）高温下与碳酸盐反应，生成硅酸盐，放出CO2:
①与Na2CO3反应：
②与CaCO3反应：
[思考] 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?
４.用途
５. 二氧化碳与二氧化硅性质比较
二氧化碳二氧化硅状态
物理性质
化学性质与水反应
与碱（NaOH）反应与碱性氧化物（CaO）反应
与酸反应
氧化性
二．硅酸
1．硅酸的物理性质
硅酸在水中的溶解度，酸性H2CO3。
想一想：怎样设计实验制取H2SiO3呢？
阅读教材实验［４—１］，
2．硅酸的制备（依据：用较强酸制较弱酸）
（1）在试管中加入3～5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，直至溶液红色变浅并接近消失时停止。
（2）实验现象：加入酚酞后，，再滴入稀盐酸，，继续加入稀盐酸，。
（3）实验结论：Na2SiO3水溶液显性；Na2SiO3溶液能够与稀盐酸反应生成；
硅酸浓度大小不同时，形成的硅酸胶体种类不同；硅酸胶体最终凝聚成硅酸沉淀。
（4）可溶性硅酸盐＋酸：如Na2SiO3+HCl=
Na2SiO3+CO2+H2O=
[思考]：用二氧化硅和水制硅酸行吗？
[思考]：用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？
３．用途：
§4.1 无机非金属材料的主角——硅
（第二课时）
【学习目标】
1.了解硅酸盐的组成及重要用途，掌握硅酸钠的化学性质。
2.了解硅的物理性质、化学性质和重要用途。
【学法指导】学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途
三.硅酸盐
1．概念: ，大多数不溶于水，化学性质很稳定。
2．硅酸盐改写成二氧化硅和金属氧化物的组合形式的方法：
（1）氧化物顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水
（2）氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其它元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
如：Na2SiO3：Na2O·SiO2
黏土[Al2（Si2O5）（OH）4]：Al2 O3·2SiO2·2 H2O
石棉[CaMg3Si4O12]：
钙长石[CaAl2SiO6]：
蛇纹石[H4Mg3Si2O9]：
（3）若系数配置出现分数时应化为整数。
3．硅酸钠
（1）物理性质
硅酸钠是白色固体，溶于水，其水溶液俗称，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，是一种矿物胶，黏性很强，是制备和的原料。
（2）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。
与酸反应：
与盐反应：
用途：
（2）硅酸钠防火性能实验探究
[思考]：硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？
4．无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
常见硅酸盐材料
水泥玻璃陶瓷
生产原料
主要设备
主要成分
(2)新型无机非金属材料，如____________、__________、__________等。
[思考]：盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞原因
四．硅单质
（1）物理性质：。
（2）化学性质：
①常温下，硅很稳定，但可与氟气、强碱溶液、氢氟酸反应。
②加热条件下，单质硅可与氧气反应：
（3）用途：
（4）硅的工业制法：，
，。
【巩固练习】
1．SiO2+3C SiC+2CO反应中，还原剂与氧化剂物质的量之比为( )
A. 3∶5
B. 5∶3
C. 1∶2
D. 2∶1
2．高岭土的组成可表示为Al2(Si2O x)(OH)y，其中x、y的数值分别为（）
A. 7，2
B. 5，4
C. 6，3
D. 3，6。