第三单元　含硅矿物与信息材料含PPT的教学设计及点评

江苏省睢宁县李集中学高一必修1教案

第2课时

二氧化硅与信息材料

【教学目标】

1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。

2、认识单晶硅的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响。激发学生研究、发现新材料的意识

【教学过程】一、二氧化硅

1、物理性质：难溶于水，熔、沸点较高

2、化学性质：化学性质非常稳定，二氧化硅是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

SiO2+2NaOH=Na2SiO3(矿物胶，粘合剂)+H2O

盛放碱溶液的玻璃瓶不用玻璃塞，酸式滴定管不能盛放碱液

SiO2

+

CaOCaSiO3

SiO2与水不能直接化合

SiO2+4HF=SiF4+2H2O氢氟酸的存放（塑料瓶，铅皿中），氢氟酸能雕刻玻璃

【讲解】二氧化硅以石英、水晶形式广泛存在于自然界，我国的东海是水晶之乡。

3、用途：制光导纤维、石英玻璃（热膨胀系数大）、石英坩埚、光学仪器和建筑材料。

自然界中纯净的石英

晶

—水

光导纤维

石英玻璃

专题3第三单元第2课时

二氧化硅与信息材料

第

1 页

共

3 页

江苏省睢宁县李集中学高一必修1教案

【讲解】采用光导纤维进行通讯，不仅能节省大量的金属资源，而且使用寿命长，结构紧凑，体积小，性能比电缆好得多，具有容量大﹑抗干扰性好﹑能量损耗小，传送距离远﹑重量轻﹑绝缘性能好﹑保密性强﹑成本低等特点。就容量而言，是非常惊人的，一根直径只有千分之一毫米的光导纤维，可以同时传递32000对电话。如果采用激光通讯，一条光电缆能同时接通100亿条电话线路和1000万套电视通讯，可供全世界每人2 部电话使用。而且光导纤维通讯的频率范围宽﹑传递的音质好，图像清晰﹑色彩逼真。同时，由于光导纤维通讯的光能频率高，具有极好的抗干扰性，特别是使用激光光源时更为突出，把抗干扰性又提高了一步。光能在光导纤维中屏蔽传导﹑不易泄露﹑不易被截获﹑具有良好的保密性。更不受空间各种频率电磁波的干扰，也不会受到风﹑雨﹑雷﹑电的影响，是真正的全天候式安全通讯技术。

二、硅

1、物理性质：灰黑色有金属光泽，硬而脆的晶体，具有较高的熔、沸点

2、化学性质：常温下，硅的化学性质比较稳定，不与氧气、氯气、浓硫酸、浓硝酸反应，但能与F2、HF和强碱溶液反应。高温下可与上述物质反应。

Si + 2F2

=SiF4

Si+4HF=SiF4+2H2

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（要求学生写出离子方程式）

反应机理：Si+4H2O=H4SiO4+4H2↑ H4SiO4+2NaOH=Na2SiO3+3H2O

4e-

Si + 2NaOH+4H2O=Na2SiO3+2H2↑+3H2O

【练习】

现有7.4克钠和硅的混合物，将其溶解于水得无色溶液，同时收集到6.72升（标准状况）气体。求原混合物中钠和硅的质量

3、制备

SiO2+2C

SiCl4+2H2Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2Si+4HCl SiCl4

纯度高达99.99999%

4、存在与用途

硅在自然界以化合态（二氧化硅和硅酸盐）形式存在于地壳中，硅在地壳中的含量仅次于氧，居第二位

制半导体材料：硅整流器、晶体管、集成电路

用途

含硅4%的钢具有导磁性，可制变压器的铁芯

合金

含硅15%的钢具有耐酸性，可制耐酸设备

专题3第三单元第2课时

二氧化硅与信息材料

第

2 页

共

3 页

江苏省睢宁县李集中学高一必修1教案

硅单质

硅制品

硅合金

晶体管

硅半导体

【总结】请同学们重点掌握硅和二氧化硅的化学性质和主要用途

【布置作业】一块由钠、铝、硅组成的合金，投入水中充分反应后，得到一澄清透明的溶液A，向其中逐滴滴加1mol/L盐酸，当加入100mL时尚无明显变化发生。但若继续滴入此盐酸，溶液中开始出现沉淀，共向溶液A中滴入700mL该盐酸时，得到了质量不再变化的沉淀，过滤、洗涤、灼烧沉淀，最终称得质量为6g，求该合金的质量。

专题3第三单元第2课时

二氧化硅与信息材料

第

3 页

共

3 页