第三单元　含硅矿物与信息材料名师教学视频（文字实录）

第3单元 硅酸盐矿物与硅酸盐产品

一、学习目标

（1）了解硅、二氧化硅、硅酸盐的存在与性质。

（2）通过对硅酸盐工业产品的了解，感受硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。

（3）从传统材料到信息材料的学习，体会到“化学―人类进步的关键”,激发学习兴趣，增强学生研究、探索和发现新材料的意识。

二、重点和难点

重点：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写。

三、设计思路

本节课从介绍我们身边的高科技材料入手，激发学生学习的兴趣。由于本节课内容比较简单,所以采用学生自主学习与师生共同归纳总结的教学方式，以促使学生更多地参与教学过程。最后可以通过大量的图片介绍硅酸盐产品，以揭示化学与社会发展的相互关系。

四、教学过程

【展示】含硅化合物及产品。

【过渡】硅在地壳中分布广泛，也是人类接触最早的元素之一。从燧石取火到当今的单晶硅、光纤等高科技材料，人类对硅的认识从来就没有停止过。人们最初接触的主要是传统的硅酸盐产品——陶瓷、砖瓦、水泥和玻璃。在介绍硅酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识。

【提问】（1）硅元素在地壳中的含量怎样？ （2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？

【过渡】硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

【展示】自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式。

【讲解】硅酸盐的组成相当复杂，常改写成氧化物的形式。

【介绍】将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式。

【板书】一、硅酸盐

【练习】

1．将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：（Na2O·SiO2）。

2．将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：（3MgO·4SiO2·H2O）。

3．将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：（Na2O·Al2O3·6SiO2）。

【过渡】在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。

【板书】二、硅酸钠

【介绍】硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂。也可做防腐剂、防火剂。

【过渡】在人类社会发展的过程中，大自然馈赠给人类很多材料，如泥土、木材、石头等，但这些已远远不能满足人类社会发展的需求。所以，人们不断地研制各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。

【设问】我们的生活越来越好,许多的家庭都购买了新的住房。买房，对任何一个家庭来说，都是一桩大事，你们的父母少不得也要听听你们的建议说说看，从你们的角度，希望这房子至少应具备哪些基本条件呢？

【过渡】你们所提的要求，与两种硅酸盐产品——水泥和玻璃的品种和质量是分不开的。水泥和玻璃都属于传统的硅酸盐产品。

【板书】三．传统的硅酸盐产品 1．水泥 2.玻璃 3．陶瓷

【板书】

二氧化硅

1．存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土

【设问】二氧化硅是氧化物，它是哪类氧化物？

【学生回答】酸性氧化物。

【设疑】

酸性氧化物应该具有那些性质呢？请大家根据阅读课本内容设计表格归纳二氧化硅的性质。

【板书】2．性质：

性质

状态

硬度

二氧化硅

固态

大

熔沸点

化学性质

与碱性氧化物

与水

与碱溶液

很高

不反应

SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O SiO2+CaO

高温

CaSiO3

【归纳】从上面的比较我们看出，SiO2性质不活泼，不与水、酸（氢氟酸除外）反应，耐高温、耐腐蚀。但可与碱性氧化物和强碱溶液反应。

【设疑】盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，你知道是什么原因吗？

【强调】氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应，生成硅酸钠，具有粘性，容易把瓶子和塞子粘住，不容易打开。

SiO2的用途

【板书】

光导纤维等

【讲述】硅常作半导体材料。硅半导体材料的制备必须先制得高纯硅，请看制备出的硅晶体图片。

【设问】那么硅晶体又是如何制备的呢？

【板书】三、硅

1．硅的制备

制粗硅：2C+SiO2

高温

Si+2CO↑

【过渡】这样制得的硅仍含有杂质，纯度不高，仍然不能满足工业生产的需要，所以要把粗硅提纯。

【板书】硅提纯：

Si+2Cl2

高温

SiCl4（400—500 ℃）

Si+4HCl SiCl4+2H2

高温

【引导】晶体硅的性质又怎样呢？请大家阅读课本82页，然后归纳一下。

【板书】2．硅的物理性质

灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。熔沸点高，硬度大，难溶于水。

硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料。

3．硅的化学性质

（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等都很难反应

（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。

Si + O2

高温

SiO2

Si + 2Cl2

高温

SiCl4（液态）

完成“练习与实践”作业