人教版高中化学第一册必修硅和二氧化硅教案

硅和二氧化硅

教学目的要求：

1、知识目标

熟练掌握碳族元素相似性、递变性、特殊性的具体内容及原因。熟练掌握硅、二氧化硅的化学性质。

2、能力目标

熟悉元素周期律知识的应用，掌握元素及化合物一类知识的学习方法。

通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。

3、德育目标

引用中国科学界重要贡献，激发学生爱国主义情感

能灵活运用对立统一的辩证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容。激发学生兴趣，培养勇于探索知识的学习品质。

通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要

教学重点：硅和二氧化硅的化学性质

教学难点：硅和二氧化硅的化学性质

教学用具：多媒体辅助教学

教学过程：

[情景设置]投影：CCTV报道，《共和国的嘉奖》2020年3月28日，庄严肃穆的人们大会堂。邓中翰心潮起伏，久久难以平静。在这里，他将代表中星微“星光中国芯”研发团队。接受共和国最高规格的奖励——国家科技进步奖。……

他们把技术变成了生成力和滚都能听到“中国芯”咚咚跳动的声音。（激发学生爱国主义情感）滚的财富，从此，中国人可以用上“中国芯”，并且让世界上其他国家也用上“中国芯”。让全世界

[提问]：你读了这篇令人振奋的报道，你是否想知道“中国芯”的核心材料是什么？[学生]：硅。

[师]：含硅物质除了包括应用到“中国芯”等电子材料外，它还应用到我们生活的方方面面。及其化合物与我们的生活如此密切，让我们一起来学习硅及其化合物的知识

[板书]：第二节硅和二氧化硅

[提问]元素化合物知识学习的一般规律是什么？

[学生]结构性质用途、制法

[过渡]下面我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质。

[板书]1。硅（Si）

[师]请大家阅读课本，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。[学生阅读、思考]投影展示问题

[提问]硅单质的结构是怎样的？

[生]正四面体空间网状结构（展示结构图片）

[提问]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？

[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。[问]硅有几种同素异形体？分别是什么？

[生]硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。

[问]为什么晶体硅的熔沸点高、硬度大？

[生]因为它的结构类似于金刚石。

[问]硅的导电性怎样？

[生]介于金属与非金属之间，是半导体。

[板书]以化合态存在于自然界，有两种同素异形体，正四面体空间网状结构。（1）物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体

[思考]根据元素周期律的知识你认为硅单质的化学性质与什么物质相似？你能否从中推测出硅有哪些化学性质？

[板书]（2）化学性质

[师]请大家根据初中所学知识回答，碳单质有哪些化学性质？

[生]碳单质在常温下性质确定，高温时可与氧气等活泼非金属反应。在化学反应中常做还原剂。

[问]硅的性质是否也如此呢？

[学生回答]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，如氧气、氯气、硝酸、硫酸等起反应。加热时，能跟一些非金属反应，如它能和氧气反应生成二氧化硅。

[板书]常温下性质稳定，不活泼，加热时，与某些非金属反应：

Si＋

硅还有一些特性，请同学们写出硅和氟、硅和氢氟酸反应的化学方程式。

Si＋2F2 SiF4 Si＋4HF SiF4＋2H2↑

Si＋2NaOH＋H2O Na2SiO3＋2H2↑

[过渡]我们知道自然界没有单质硅存在，我们在工业上是如何制取硅呢？

[板书]（4）硅的制法

[学生回答]工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取硅。

高温

[板书]SiO2＋2C Si＋2CO↑（工业制法）

[师]注意！上述反应中的产物是一氧化碳，而不是二氧化碳。另外，通过上述反应所制得的硅只是粗硅，用做半导体材料时，还需将其提纯。

[提问]硅除了应用到“中国芯”等电子材料外，还有哪些用途？

[学生回答] 良好的半导体材料；制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；制成太阳能电池；制成有良好导磁性、耐酸性的合金

[板书]（5）硅的用途

你知道什么是硅石、石英、水晶、玛瑙吗？

[板书]2.二氧化硅（SiO2）

[展示图片]

[师]

含硅石分类树状分布图

[师]由于SiO2因此从古到今都被人类广泛地应用着。

[思考交流]根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？

[生]二氧化硅是坚硬、难熔的固体，不溶于水。SiO2性质很稳定，不活泼，除氢氟酸外不与其它酸反应，但能与碱性氧化物或强碱反应，属酸性氧化物。

[板书]（1）物理性质：坚硬难溶的固体，不溶于水。

[提问] SiO2不活泼，很稳定，但稳定是相对的，在一定条件下也能发生化学反应，从CO 和SiO2都是VIA 族最高氧化物的角度、以及物质通性和特性角度去推测一下SiO2具有哪些化学性质？ 请大家阅读课本有关内容并填写下表。

[板书]（2）化学性质

[师]强调：二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，但它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。

酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，

[板书]不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应

[问]已知玻璃中含有SiO2，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不