第三单元　含硅矿物与信息材料课件配套优秀获奖教案

苏教版 化学1专题3《第三单元 含硅矿物与信息材料》

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硅酸盐矿物与硅酸盐产品

孙峰 江苏省郑集高级中学

一、

教学分析: 1、

教材分析 本课是这个单元第一课时，教材主要安排了《硅酸盐矿物与硅酸盐产品》

这一块内容，主要介绍了硅酸盐矿物的多样性，组成的复杂性，生活中应用的广泛性，介绍了三大硅酸盐产品，体现的思想是生活离不开化学，要从生活中发现化学，研究化学、应用化学。本节课在知识的理解上，亦无难点，对学生知识要求相对较低。难的是如何真正激发学生的学习兴趣，并让其产生强烈的求知欲。

2、学情分析

学生在初中已初步了解水泥、玻璃、陶瓷的生产和应用，知道硅元素在地

壳中的含量，且只以化合态存在。知道硅是一种非金属元素，能写出硅的原子结构示意图，知道硅的最高价氧化物为SiO2是一种酸性氧化物，它对应的水化物为H2SiO3

或H4SiO4。

二、教学目标

（1）知道二氧化硅的一些性质及硅单质的制备，了解二氧化硅和单晶硅的用途，以及与人类文明发展的密切关系。

（2）了解我国材料科学发展的成就，社会及科学技术的发展对新型材料的要求，激发学习化学的热情，提高社会责任感。

三、重难点分析

重点：二氧化硅和单晶硅的应用，二氧化硅的性质。

难点：二氧化硅的化学性质。

四、教学方法

本节课内容较贴近生活实际，所以在教学中考虑充分利用实物、模型及教科书中的彩图和插图，增强教学的直观性，激发学生的学习兴趣，本节内容较简单，可通过学生自己阅读归纳和老师评价总结的方法来认识物质的共性和个性，有利于学生对知识的记忆和掌握。

五、教学过程

【导入新课】你们平时爱看电视吗？主持人中你们最喜欢哪一位？

【设疑】很多节目都有主持人在现场与全国各地的观众进行交流的场景，那么，

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声音和图像信号是如何同步及时传输到各地的呢？又是使用了什么材料呢？

【讲述】

图像信号、声音信号必须依靠光缆及时传递，让我们尽管身处不同的地方，却都能同步收看。制光缆的主要原料是二氧化硅，下面我们首先研究二氧化硅的性质。

【投影】玛瑙、石英等图片

【讲述】这些物质的主要成分都是二氧化硅。

【板书】

一、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：

状态

硬度

性质

化学性质

与碱性氧化物

SiO2+CaO熔沸点

与水

与碱溶液

二氧化硅

固态

大

很高

不反应

SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

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。

【讲述】

SiO2的熔沸点很高是由它的结构决定的，它是空间网状结构。

【板书】

2

3．空间结构：立体网状结构

结构单元：正四面体

【介绍】

SiO2用途非常广泛，可用于制作光学镜片、石英坩埚等，我们来看介绍。

【过渡】我们开始讲的光导纤维也是由SiO2制取的。

二．光导纤维

【讲述】光导纤维，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝。光纤通信发展很快，全世界总量超过1亿公里。我国在这方面起步并不算晚，1995年一年铺设了130万公里，全国已形成八横八纵的干线网。中日海底光缆已经开通，中美海底光缆工程也已经启动。1992年美国曾提出一项关于通信方面的计划，这就是“信息高速公路”计划，而光纤、光缆是信息高速公路的基石。

【观看】光导纤维介绍的录像。

【提问】刚才录像中提到了光导纤维有哪些用途呢？

【讲述】光导纤维的应用。

【过渡】光纤很神奇，下面我们再来看个神奇的图片：用硅原子组成的两个汉字“中国”。

【介绍】照片上的两个字是在硅晶体表面，通过操纵硅原子“写出”的。“中国”两个字“笔画”的宽度约两纳米，这是目前世界上最小的汉字，说明人类已进入操纵原子的时代，目前只有中国等少数国家掌握。我们应该为此感到自豪。

【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。

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【板书】硅提纯：

Si+2Cl

2

高温SiCl

4（400—500 ℃）

SiCl高温

4+2H2

Si+4HCl 【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 + O高温

2

SiO2 Si + 2Cl2

高温

SiCl

4（液态）

4．硅的用途

【作业】1．

完成“练习与实践”第2、3、6三题。

2．通过查阅资料了解硅及其化合物在生活和生产中的应用。

六、板书设计

一、二氧化硅

1．存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土

2．性质：

二氧化硅

状态

固态

性硬度

大

质

熔沸点

很高

化与水

不反应

学与碱溶液

SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

4

性与碱性氧化物

质

3．空间结构：立体网状结构

结构单元：正四面体

二．光导纤维

三、硅

1．硅的制备

制粗硅：2C+SiO2硅提纯：Si+2Cl2

高温

SiO2+CaO

高温

CaSiO3

Si+2CO↑

SiCl4（400—500 ℃）

Si+4HCl

高温

SiCl4+2H22．硅的物理性质

高温

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 SiCl4（液态）

Si + 2Cl2

4．硅的用途

七、教后记

高温

这节课我们主要学习了硅单质和二氧化硅的结构和性质及用途，我们也了解到硅及其化合物在全球信息的流通、电子业的发展中充当了非常重要的角色，随着科技的发展，它们还会为人类文明的进步发挥更多的作用，创造更多的奇迹。希望同学们努力学习，掌握更多的科学知识，研究硅这古老而又年轻的元素在更多方面的应用。

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