硅及其重要的化合物

硅及其重要的化合物教学目标知识技能在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途能力培养通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力科学思想通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系进一步渗透结构决定性质的观点科学品质在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养理解更多的现代相关科学理论与技术科学方法通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行观察方法这一自然科学方法的指导重点难点“”理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上教学过程教师活动学生活动引言展示讲述展示中国誉称瓷国陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史原始陶器大约是万年前出现在中国陶作为历史上第一种人造材料成为人类摆“”脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水1“”平秦兵马俑图片或录像瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的柴、汝、哥、钧、定、官几大名窑，其制品工艺之精湛达到青如天、薄如纸、声如磬的水平而“”“”“”“”“”陶瓷主要含硅元素“”“”“”“”古陶器的图片或录像观看兵马俑图片或古瓷器图片、录像等设问展示讲解你能否举出在现代社会中含硅元素的无机非金属材料吗体现现代文明的无机非金属材料的图片，如加上硅窗的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等“”能源、材料、信息，是文明的三大支柱而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌回答含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维玻璃、水泥以及超导材料等到联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距设问讲述谁知道硅在地壳中的含量谁又知道硅在宇宙范围内的存量硅在地壳中的含量为，仅次于氧居第二位在宇宙范围内，硅的存量次于氢、氦、碳、氖、氧、氮，占第七位

27.72%回答硅是自然界中分布很广的一种元素，它的含量仅次于氧居第二位在宇宙范围内的存量不清楚教师活动学生活动指导阅读板书讲述展示设问阅读课本第页，第

一、二自然段

一、硅在自然界中的存在形式3人类虽然在一万年前制出了陶器，五千年前古埃及人发明了玻璃而人类真正认识硅元素是在年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的1823硅晶体样品或彩图请同学描述一下单质硅的色态阅读后归纳课本内容并回答在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅硅是构成矿物和岩石的主要元素回答硅是灰黑色有金属光泽的固体板书硅的物理性质讲述展示投影提问展示投影提问在当今时代人们已能通过仪器观察一些物质的原子排列状况，年美国等少数国家首先在1990的低温下移动了原子年中国生物学院真空物理实验室在常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段，-296℃通过用探针拔出硅晶体表面硅原子形成约的汉字中国图片1993（见附）2nm硅晶体结构平面图1画出平面图中硅晶体的最小结构单元画出最小结构单元的立体结构示意图

1.金刚石晶体球棍模型

2.在金刚石和硅晶体结构中，由碳原子或硅原子直接相连形成的最小环上有个碳原子或有个硅原子相邻的键角，相邻的_____键角____si—si_______c—c_______回答最小的碳原子环上有个碳原子同样最小的硅原子环上有个硅原子键角均为66键长109°18′键能晶体硅

2.35×10m金刚石222kj/mol

1.55×10m提问345kj/mol通过以上对硅晶体与金刚石晶体结构的对比，请你分析一下结构对它们主要物理性质的影响回答硅晶体与金刚石同属原子晶体，均为四面体结构，并向空间无限伸展成空间网状结构它们的物理性质特点为硬度大，熔、沸点高但金刚石的键长短，键能大，所以其硬度，熔、沸点高于晶体硅cno设问si总结晶体硅、金刚石、二氧化硅、碳化硅同属原子晶体，请同学们讨论一下这四种晶体的熔、沸点高低顺序晶体硅的物理性质硅的熔、沸点高，硬度大由于硅原子半径大外层电子受核引力较小，因而是具有一定导电能力的半导体

1.与处于两性线附近的锗一样，是重要的半导体材料

2.讨论思路构成原子晶体的微粒为原子；晶体内结合力取决于原子间形成的共价键的键长和键能；

1.周期表中各原子位置

2.得出结论

3.原子半径键长sico熔沸点c—csi—si金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅教师活动学生活动讲述投影归纳总结我们知道，碳在常温下化学性质很稳定，在高温下能跟氧气等物质反应下面请同学们根据所学碳以及元素周期律知识，讨论归纳出一些硅的化学性质碳、硅化学性质对比表（见附）碳、硅为Ⅳ元素，最外层个电子，容易形成共价化合物在化学性质上的相似2点常温时性质稳定，加热时可与、、等许多非金属反应碳和硅都具有a4还原性硅可用做炼钢时的脱氧剂不同点不如稳定硅可与氯气直o2cl2h2接反应，碳不能与氯气直接反应，硅，的非金属性比碳弱另外硅在常温下可与氢sih4ch4氟酸、强碱反应，碳则不能学生可能的回答硅、碳同属Ⅳ元素，最外电子层有个电子所以硅的化学性质与碳相似容易形成共价化合物

1.a4也可发生的反应

2.将碳、硅化学性质对比表记录于笔记中si+o2sio2板书指导阅读讲述提问

四、硅的制法课本第四页用适量碳还原二氧化硅得到粗硅将粗硅与氯气在高温下反应，得液态不纯的四氯化硅，经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅写出以上各步制纯硅的化学反应方程式根据所讲的知识写出化学反应方程式2c+sio2si+2co↑si+2cl2sicl4板书sicl4+2h2si↓+4hcl投影讲述小结

五、硅的用途硅的应用树状图（或用电脑制作的课件来代替）（见附）在科学家们的努力下，新思维、新方法层出不穷人们正朝着按人的意志安排一个3个原子的目标冲刺，多少奇迹展现眼前到寻时新材料的研制和生产就像《一千零一夜》里的阿拉丁神灯一样，几乎无所不能，样样遂人心意地安排指导学生归纳本节内容观察与思考回忆本节课所学内容，师生共同总结随堂检测在反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是

1.3c+sio2sic+2co↑a.1∶3b.3∶1c.2∶1d.1∶2xy某晶体一个晶胞如右图为立方体型，个顶点为原子，每个面中心为原子z立方体中心为原子，则该晶体

2.8x y教学目标z x∶y∶z=______________知识技能让学生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、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；培养学生一定的操作技能能力目标培养学生的阅读能力、自学能力；用对比的方法理解和掌握知识的能力，分析问题的思维能力科学思想通过二氧化硅和硅酸钠知识的学习，培养学生树立物质结构、性质与用途间关系“科学品质通过展示水晶样品和二氧化硅的结构模型，让学生感受到化学世界里美”的感染与激励，激发学生的求知欲和学习兴趣；通过对二氧化硅和硅酸盐用途的讨论，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；通过对联国陶瓷发展史的讨论，激发学生的爱国热情科学方法培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；由模型入手认识微观结构的方法；能表格来处理资料等科学方法重点难点二氧化硅的结构和化学性质；培养学生的自学能力和对比分析的能力；培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；培养学生用表格处理资料的科学方法教学过程教师活动学生活动引言板书在地壳里，硅的含量在所有元素中居第二位在自然界里硅只以化合态存在你能写出一些硅的化合物的化学式吗这节课我们就来学习硅的化合物的有关知识，先乍二氧化硅的结构及性质

二、二氧化硅写出上些含硅化合物的化学式、、设问sio2na2sio3h2sio3你知道研究物质的性质有哪些常用方法对于二氧化硅可采用其中的什么方法分组讨论纷纷说出前面学习中用过的方法讨论后说出可用通过结构认识性质的方法，同时又与二氧化碳对比进行研究讲解“”展示投影天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类石英、水晶、硅藻土等都含有二氧化硅，二氧化硅的物理性质怎样一块水晶样品，让学生观察后描述指导学生对比后填写表中的物理性质表（见附）1-1描述二氧化硅，填写表中物理性质中的内容一学生写在投影片上11二氧化硅与二氧化碳都是酸性氧化物，为什么二者的物理性质有如此大的差异请1阅闱课本第页二氧化硅的结构部分，填写表中

二、三两栏回答结构不同阅读课本找出原因是二氧化硅为原子晶体，而二氧化碳为分子晶5~61-1体填写表格设问软件演示二氧化硅晶体的空间结构如何如何理解二氧化硅的化学式为二氧化硅晶体的结构模型sio2观看后回答晶体是立体网状结构在晶体里，每个周围结合四个，同时每个与两个相结合，在晶体中原子个数比为，因此用sio2sio2si这个式子表示二氧化硅晶体的组成o osi sio21∶2“sio2”教师活动学生活动设问联系二氧化碳化学性质，设想酸性氧化物二氧化硅可能会有哪些化学性质回忆的化学性质思考后回答的化学性质为能与强碱反应，又能与碱性氧化物反应co2sio2指导阅读请阅读课本第页化学性质部分后填写有关、的化学方程式阅读后填写化学方程式一学生写在投影片上6sio2co2设问投影比较二氧化硅和二氧化碳在化学性质上的异同点二者化学性质上的异同点（见附）对比后回答异同点1设问为什么二者与碱性氧化物反应时条件有差异思考后回答二氧化硅为原子晶体，且键键能大设问si—o二氧化硅的性质决定它有什么用途指导学生阅读课本第页用途部分二氧化硅还有哪些用途分组讨论7阅读后小结二氧化硅的用途小组讨论后发言可用于光导纤维、制宝石、制单晶硅、制玻璃等板书设问演示

三、硅酸硅酸盐硅酸实验室如何制得硅酸

1.将的滴入饱和溶液中，观察现象回答可用、、与硅酸盐反应1∶2hcl na2sio3观察记录实验现象产生白色胶状沉淀h2so4hcl h2co3讲解投影这里看到的白求恩色胶状沉淀是原硅酸，它在干燥的空气中不稳定，易失部分水变成白色粉未状的硅酸，所以对应的水化物有两种根据性质填写原硅酸、硅酸、碳酸的对比表sio2表（见附）感知原硅酸、硅酸的不同及相互转化填写表中的内容22一学生写在投影片上2硅酸与碳酸相比哪种物质的酸性强其理论依据是什么如何通过实验加以验证思考后回答碳酸强，因为同主族元素从上至下最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱回答向溶液中通入气体指导实验na2sio3co2验证碳酸比硅酸酸性强演示向溶液中通入气体，其他学生观察记录现象讲解na2sio3co2板书设问下面我们了解硅酸盐的知识硅酸盐

2.什么叫硅酸盐阅读课本第页第一段阅读教材，理解硅酸盐是指硅酸、原硅酸和由它们缩水结合而成的各种酸所对应的8盐讲解硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐，最常见的是，它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，它有什么用途na2sio3回答制硅酸讲解展示板书实验室里用于制，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体h2sio3硅胶样品硅酸钠的用途（）制硅胶

3.观察硅胶1记笔记设问演示还有哪些用途请观察以下几个实验现象用玻璃塞塞紧的长期装水玻璃的试剂瓶，拔其瓶塞na2sio3观察到瓶塞拔不出教师活动学生活动演示将用水玻璃浸过的且已干燥的布条放在火焰上烧将用水玻璃浸过的长期存放的鲜蛋敲碎观察到布条没有燃烧观察到鲜蛋没有坏设问板书由这几个实验事实说明有什么用途（）粘合剂；（）耐火材料；（）防腐剂na2sio3纷纷说出的用途作粘合剂、耐火材料、防腐剂等234讲解na2sio3硅酸盐种类繁多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成书写顺序为金属氧化物、二氧化硅、水若有两种金属氧化，则活泼的在前，较不活泼的在后记忆硅酸盐氧化物形式表示的规律请用氧化物的形式表示硅酸钠、镁橄榄石、高岭土（）（）的组成，一学生写在投影片上[na2sio3][mg2sio4][al2si2o5oh4]na2o·sio22mgo·sio2讲解al2o3·2sio2·2h2o粘土也属于硅酸盐，其主要成分是高岭土，可用于制造水泥和陶瓷感知粘土的成分和用途设问硅酸盐种类很多，用途很广，试举例说明纷纷说出硅酸盐的用途制玻璃、水泥、陶瓷、砖等设问讲解为什么在英文中用表示中国china陶瓷在我国历史悠久，但目前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓纷纷说出自己的看法见效是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做久而久之就成了中国的英文名称讲解“china”“china”设问请大家小结本节课的知识重点在这节课中，你我对化学与社会间的关系有什么认识思考后回答二氧化硅的结构及其化学性质回答化学与社会的关系很紧密，社会的进步离不开化学的发展作业课本第页第、、题随堂检测9456你学过的原子晶体有哪些其中属于化合物的是什么用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物

1.下列溶液通入过量的后无沉淀的有

2.（）饱和溶液

3.co2检测答案a.cacl2b.ca clo2c.na2sio3d.na2co3金刚石、单晶硅、二氧化硅二氧化硅（）（）

1.

2.sio2+2naoh=na2sio3+h2o

3.a b。