【2020秋备课】高中化学教案新人教版必修1-4.1-无机非金属材料的主角-硅(第2课时).docx

4.1 无机非金属材料的主角 硅（第2课时）
教学目标
一、学问目标
1．了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。
2．理解硅酸钠的性质及应用。
二、力气目标
通过阅读自学，培育同学猎取信息，对比归纳的力气。
三、情感目标
感受化学在生产生活中的重要地位，培育同学关注社会的意识和责任感。
教学重点
硅单质及其化合物的性质，硅的制法。
教学难点
培育同学学会由结构入手生疏性质，由性质生疏用途的方法。
教学过程
一、新课引入
PPT呈现图片：青花瓷、有色玻璃、故宫、现代建筑。
叙述：这些图片中的物质有玻璃、水泥、陶瓷，你知道组成它们的物质是什么吗？这三类材料都是由硅酸盐组成的，这节课我们就学习硅酸盐的性质。
二、新课教学
(二)硅酸盐
阅读教材第77页第一自然段，了解硅酸盐的组成。
归纳整理并板书：
1．硅酸盐：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。多数不溶于水，化学性质很稳定。
叙述：硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种自然 硅酸盐矿物，约占地壳质量的5％。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类很多，结构也很简洁，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书写时，应把金属氧化物写在最前面，然后写SiO2，最终写H2O。且各种氧化物之间用“·”隔开。
板书：
硅酸盐组成的表示方法：
如： Na2SiO3 Na2O·SiO2
Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
过渡： 硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐最常见的是Na2SiO3，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？
2．硅酸钠(Na2SiO3)：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。
试验探究：
同学分组试验教材第77页试验4-2。填写下表：

放入蒸馏水
放入Na2SiO3饱和溶液
现象

结论

归纳整理：试验室里用于制H2SiO3，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。食品袋里的通常用硅胶作干燥剂。
投影：硅胶图片样品。
板书：用途：制备硅胶和木材防火剂。
过渡： Na2SiO3还有哪些用途？请同学们回忆盛放碱液的试剂瓶能否用玻璃塞？说明白什么问题？
同学思考沟通回答。
呈现：
（1）用玻璃塞塞紧的长期装碱液的试剂瓶，拔其瓶塞。
（2）室内装修用过的盛玻璃胶的塑料瓶，读出玻璃胶的成分。
归纳整理：
Na2SiO3还可用作粘合剂，用于粘玻璃制品。
阅读教材第77页科学视野，了解硅酸盐如何具有保肥力气。
过渡：我国是一个有着悠久历史的国家，从古到今，人类制造性的生产出了几类硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等，下面我们通过录像和图片了解硅酸盐产品的进展历史和它们在日常生活中的应用。
播放（1）秦兵马俑图片或录像。
（2）有关博物馆中的古陶器和瓷器介绍的影视资料。
（3）宏伟壮丽的现代建筑。
同学观看并发表他们的感想。
叙述：陶瓷是中国人制造并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做“China”，久而久之 “China”就成了中国的英文名称。陶瓷在我国历史悠久，但目前进展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓。那么你能否举出几例现代社会中含硅元素的新型无机非金属材料？
同学阅读教材第78～79页，了解新型无机非金属材料的成分和用途。
呈现图片：超导材料、新型陶瓷、光导纤维等。
叙述：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进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、超导材料中起着格外重要的作用。
同学阅读教材第79～80页，了解硅的存在和用途。
归纳整理：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。人类虽然在一万年前制出了陶器，而人类真正生疏硅元素是在1823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。
呈现图片：单晶硅。
板书：
(三)硅单质
1．物理性质：灰黑色有金属光泽的固体。熔点高，硬度大。
2．用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。
学与练：写出碳和硅的原子结构示意图，分析硅的化学性质是否活泼。
解释：硅、碳同属ⅣA族元素，最外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相像，常温下比较稳定。
归纳整理：
3．硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。
阅读补充资料，了解硅的工业制法。
归纳整理：
4．硅的工业制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。

二、硅酸盐
1．硅酸盐组成的表示方法：
(1)化学式法：
(2)氧化物法：
硅酸钠(Na2SiO3) Na2O·SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
2．硅酸钠
物理性质：白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，
用途：制备硅胶、木材防火剂、粘合剂。
3．硅酸盐工业产品
三、硅单质
1．以化合态存在于自然界；有两种同素异形体。
2．物理性质：熔沸点高、硬度大、半导体。
3．用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。
4．化学性质：常温下性质稳定。
五、布置作业
教材第80～81页第7题、8题、9题、11题。
六、巩固练习

3．下列说法中，正确的是( )
A．陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品
B．水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2
C．SiO2很稳定，与全部的酸都不反应
D．将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·CaO)·4SiO2
4．下列不能用磨口玻璃瓶盛放的试剂是( )
A．溴水 B．水玻璃 C．高锰酸钾 D．硝酸
5．下列表述中，正确的是( )
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅 ②化学家接受玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来疼惜眼睛 ⑤太阳能电池可接受硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤
参考答案：1．AB 2．B 3．A 4．B 5．D