1、无机非金属材料的主角-硅 主备人：周磊鑫一、教材分析1、教材的地位与作用 无机非金属材料的主角-硅是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容，本节是非金属及其化合物的开始，又是常见无机物及其性质等知识的继续，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。硅及其化合物是学生在日常生活中所熟悉的物质，硅在非金属材料、信息技术、光电技术等领域有着十分广泛的应用；这就更加突出了它在社会发展历程中、信息化社会中的重要性、广泛性和应用的前瞻性；通过硅及其化合物知识的学习，学生对生活中常见的物质有了进一步的了解与认识，开阔了眼界，更加密切了化学与生活，化学与社会的联系。2、教材的内容 本节教材由三部分内容组成。
2、依次按“二氧化硅和硅酸硅酸盐硅单质”顺序编排，重点介绍SiO2的性质和用途。本节教材可用两个课时完成，说课内容为第一课时。3、教学目标知识与技能：了解SiO2的存在和性质，认识SiO2的广泛用途；进一步熟悉从实验的角度探索和认识物质化学性质的技能。过程与方法：学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，培养学生对知识的迁移和类比能力。通过“结构性质用途”的学习模式，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。并体验通过联系生活实际及实验解决化学问题，揭示物质性质。情感、态度与价值观：通过大量的图片、实物、相应的化学实验现象感受化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献，激发学生的兴趣，培养学生热爱
3、科学，勇于探索的精神。4、教学重点和难点：教学重点：SiO2的性质和用途；教学难点：SiO2的结构和性质。二、学情分析：学生生活中对硅及其化合物已有一定的感性认识的，如：岩石、土壤、沙子、玻璃、水泥、水晶、陶瓷等都是学生在生活中常见的物质，在初中化学中也已经有了一定的介绍，通过第三章金属及其化合物的学习，已经积累了学习元素化合物知识的方法。而且对这些物质的进一步的了解和认识，激发学生的兴趣，也为学生自主学习和探究奠定基础。三、教法与学法1、教法：通过创设情境，充分应用课件、插图等，教师设疑启发引导并联系生活实际，营造学习氛围，激发学生的学习兴趣，促使学生在熟悉的情境中主动探究知识。2、学法：学
4、生通过回忆已有知识采用阅读、思考交流、分析讨论、实验探究、对比归纳总结等方式不断将感性认识转化为理性认识，通过探究实验得出结论并联系实际应用,加深认识。四、教学设计1、教学设计思想：运用“活动建构”模式，在教学过程中贯彻“以学生活动为中心”的指导思想。2、教学流程：(2)特别提醒1.SiO2中硅元素为4价，是Si元素的最高价态，具有较弱的氧化性能与C在高温下反应。2.SiO2是酸性氧化物与水不反应，只能用相应的可溶性硅酸盐与酸反应制得。3.实验室中，盛放Na2SiO3溶液、NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，要用橡胶塞。原因是玻璃中含有SiO2，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO
5、3溶液有很强的黏合性，能将玻璃塞和玻璃瓶黏合在一起，久之不能打开。4.Na2SiO3溶液易与空气中的CO2反应生成H2SiO3，故应密封保存。5.因HF能腐蚀玻璃，所以实验室不能用玻璃瓶保存氢氟酸，也不能用玻璃塞。氢氟酸可用于雕刻玻璃。二、酸盐和硅单质（1）硅的化学性质与制备1.硅的化学性质常温下，除与F2、HF酸、强碱反应外，硅不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等其他物质反应与F2反应：Si2F2=SiF4与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2加热时，Si能与O2、Cl2等反应SiO2=高温SiO2 Si2Cl2=高温,Si
6、Cl42.硅的制备制取粗硅SiO22C高温,Si2CO粗硅的提纯：SiCl2,SiCl4H2,SiHClSi2Cl2高温,SiCl4，SiCl42H2高温,Si4HCl特别提醒C与SiO2反应，产物为CO，而不是CO2，粗硅先与Cl2反应，生成挥发性的SiCl4，挥发出来的SiCl4再与H2反应生成Si和HCl。（2）硅及其化合物的“特性”小结1.硅的“特性”非金属单质一般为非导体(石墨能导电)，硅的晶体是良好的半导体材料。Si的还原性大于C，但C能在高温下还原出Si：SiO2(石英砂)2C(焦炭)高温,Si(粗硅)2CO。非金属单质跟碱作用一般无H2放出，但Si能跟强碱溶液作用放出H2：Si
7、2NaOHH2O,Na2SiO32H2。H2金属氧化物高温金属H2O,单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si4HF SiF42H2。3.硅的化合物“特性”,酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF作用。,SiO24HFSiF42H2O,SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。,无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。,硅酸钠水溶液称泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液，并不是碱。,H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3CO2H2O =H2SiO3Na2CO3，但高温下，Na2CO3SiO2高温,Na2SiO3CO2也能发生。,
8、（3）硅酸盐的表示方法,方法和步骤1.将硅酸盐中所有元素都写成氧化物,较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。2.在各氧化物前添上未知数x、.y、z等,3.依据原子守恒列出等式，求出x、y、z等,4.x、y、z的具体数值写在氧化物前面,5.氧化物之间以“”隔开，若系数配置出现分数应化为整数。,例如：正长石KAlSi3O8不能写成12K2O12Al2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。（4）特别提醒,1.由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。2.在硅酸盐氧化物的表示式中，氧化物前面的计量数只对该氧化物起作用，对其他氧化物不起作用。如2MgOSiO2表示2个MgO和1个SiO2，不能认为是2(MgOSiO2)。
