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1、第4章 元素与材料世界第一节 硅 无机非金属材料(第一课时)知识与技能：1了解硅在自然界的存在、含量；2了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途；3.掌握二氧化硅的性质；4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力；5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。过程与方法：1自主学习；2活动探究：通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导，变教为诱、变教为导的思路教学法。情感、态度与价值观：1使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法；顺序： 2通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后，使学生认识化学学科的魅力，激发学生的学习知识的内需和兴趣。教学重点：硅、二氧化
2、硅的化学性质教学难点：二氧化硅的结构教学用具：投影仪、水泥、水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、硅、光缆、盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、二氧化硅、试管等教学过程：引入新课(实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆讲解这些物质的主角是硅元素，它们都是硅元素的单质和化合物。板书第1节 硅 无机非金属材料单质硅推进新课请学生描述硅的物理性质。学生灰黑色、有金属光泽。讲解很好，单质硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料。板书一、半导体材料和单质硅1.硅的物理性质引导让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置，然后请学生板演它们的原子结构示意图，比较它们结构的异同。学生最外层电子数相同，半径不同
3、。讲解两者最外层都是4个电子，在反应时不易得失电子，故常温下C、Si的化学性质都比较稳定，由于两者的半径不同，故化学性质也有差别。（投影）完成下列表格CSi1.与氧气反应2.与盐酸溶液反应3.与氢氟酸反应4.与浓硫酸反应5.与强碱溶液反应（请学生完成有关碳的性质的方程式）学生1.C+O2CO2 2C+O22CO4.C+H2SO4 CO2 + SO2 + 2H2O2、3、5不反应板书2.硅的化学性质讲授1.Si + O2 SiO22、4不反应3.Si + 4HF = SiF4 + 2H25.Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 3H2板书3.硅在自然界中的存在（学生阅读、回答
4、下列思考题）（投影）思考题：硅在自然界中的含量怎样？硅元素在自然界中的存在形式如何？地壳中硅元素以哪几类物质存在？板书4.硅的冶炼、用途讲解工业上用焦碳在电炉中还原二氧化硅制得粗硅。高温板书SiO2 + 2C Si + 2CO讲述该反应除了得粗硅外，另一产物是一氧化碳，而不是二氧化碳。粗硅是含有少量杂质的硅，经提纯后可得高纯度的硅，是重要的半导体材料，可用以集成电路、制造硅整流器、变压器的铁芯等方面。板书二、二氧化硅与光导纤维1.二氧化硅的存在（学生阅读材料了解二氧化硅的俗名，在地壳中的含量）（实物展示）水晶、石英坩埚、一段光缆板书2.二氧化硅的物理性质讲述它们的主要成分都是二氧化硅，根据已有
5、的知识和日常的经验，请同学们思考二氧化硅有哪些主要物理性质且与二氧化硅比较。学生二氧化硅是无色、难溶于水、坚硬、难熔的固体。引导碳、硅单质在物理性质方面有相似之处，形成的氧化物的物理性质却有很大的差别，原因是什么？板书3.二氧化硅的结构（投影）二氧化硅、干冰的结构模型讲解二氧化硅晶体是由许许多多的硅原子与氧原子通过牢固的作用力结合而成的空间网状结构，二氧化硅晶体中不存在单个分子。而干冰由许许多多的二氧化碳分子通过微弱的作用力形成的晶体，二者之所以物理性质有差别，根本原因在于它们的晶体结构不同。提问从物质类别看，二氧化硅属于哪一类物质？学生酸性氧化物。板书4.二氧化硅的化学性质引导酸性氧化物可能
6、有哪些化学性质？完成下列方程式：CO2+H2O = CO2+CaO= CO2+NaOH=SiO2+H2O= SiO2+CaO= SiO2+NaOH=SiO2具有酸性氧化物的一些通性，能不能与酸反应呢？活动探究二氧化硅分别与盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸作用学生二氧化硅与氢氟酸能反应，与其他酸不反应：板书SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O强调氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸。板书5.二氧化硅的用途（请学生阅读教材，说说二氧化硅的用途）学生用作电子部件、光学仪器、压电材料、通讯光缆等。（课后请学生上网查阅资料）课堂小结这节课我们学习了一种非金属元素硅的单质及其氧化物，了解了它们的重要性质，
7、也知道了它们在工农业生产与信息工程、IT产业中的重要作用。同学们，知识是无穷的，它可以帮助我们认识世界，也可以帮助我们创造未来。作业：书P113-114 1、2板书设计第1节 硅 无机非金属材料一、半导体材料和单质硅1.硅的物理性质2.硅的化学性质3.硅在自然界中的存在高温4.硅的冶炼、用途SiO2 + 2C Si + 2CO二、二氧化硅与光导纤维1.二氧化硅的存在2.二氧化硅的物理性质3.二氧化硅的结构4.二氧化硅的化学性质5.二氧化硅的用途作业：书P113-114 1、2第1节 硅 无机非金属材料 （第二课时）三维目标知识和技能1掌握硅酸钠的用途；2了解传统硅酸盐产品的用途；3了解新型无机
8、非金属材料的用途及发展前景。过程和方法1在教师的指导下，学生通过看教材、上网查资料的自主学习方法实施教学；2通过实验，探究物质的用途实施教学。情感、态度与价值观1通过对传统无机非金属材料的学习，使学生了解中华民族深厚的文化底蕴，培养学生爱国主义情感；2通过实验探究，培养学生的观察能力、思维能力和推理能力。教学设计教学重点：使学生真正认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关教学难点：激发学生的求知欲教具准备：普通玻璃、红色玻璃、蓝色玻璃、水、水泥、滤纸、Na2SiO3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、酒精喷灯、坩埚钳、玻璃管、多媒体。教学过程引入新课同学们，随着我们国家综合实力的提高，“CH
9、INA”，这个名字在全世界的声望也越来越高，这是每个中国人值得骄傲的，“CHINA”这个单词的原意是什么?学生瓷器。推进新课对。中国有着五千年的文化底蕴，是世界上最早制造和使用陶瓷、玻璃等硅酸盐产品的国家，这一点可以从出土的文物得到见证。这堂课，我们一起来了解一下硅酸盐及其产品无机非金属材料。 板书三、硅酸盐与无机非金属材料 展示玻璃、水泥、陶瓷、水玻璃。讲解这些都是硅酸盐产品，它们有着悠久的历史，统称传统无机非金属材料。板书 1传统无机非金属材料讲解最简单的硅酸盐是硅酸钠，易溶于水，水溶液俗称水玻璃。知识拓展趣味实验：烧不着的纸准备一张干燥的滤纸、一张浸过饱和硅酸钠溶液且已凉干的滤纸。请一个
10、学生上台做燃烧实验。讲解烧不着的一张是浸过饱和硅酸钠溶液的，硅酸钠有什么作用?学生硅酸钠有防火作用。讲解铁路上铺设的枕木多是用水玻璃浸过的，常年风吹日晒也不腐烂，为什么？学生硅酸钠有防腐性。讲解硅酸钠溶液还有一定的黏性，可作黏合剂板书 硅酸钠 防火剂、防腐剂、黏合剂展示让学生观察盛硅酸钠溶液试剂瓶的瓶塞。学生是橡皮塞，不是玻璃塞。讲解如用玻璃塞，时间长了瓶塞与瓶口就黏在一起，不易打开。展示展示氢氧化钠溶液的试剂瓶。提问 氢氧化钠溶液的试剂瓶，为何也用橡皮塞?学生氢氧化钠溶液与玻璃中的二氧化硅反应生成有黏性的硅酸钠。板书 玻璃讲解我国在3000多年前就开始使用玻璃，直到现在，玻璃仍有它的一席之地
11、，绽放出无穷的魅力。（多媒体播放）玻璃饰品、化学玻璃仪器、幕墙讲解玻璃这种传统的无机非金属材料，在日常生活和工农业生产中发挥着很大的作用。工业上怎样制玻璃呢?阅读指导学生阅读教材P110111。板书 制玻璃的原料：纯碱、石灰石、石英制玻璃的反应：CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2玻璃的成分：CaSiO3、 Na2SiO3 、SiO2的融合物实验取一根普通玻璃管放在酒精喷灯上灼烧后，用力拉，观察现象。学生玻璃慢慢软化，可拉细。讲解实验用的滴管就是这样做的。玻璃没有围定的熔点，只能在一定的温度拖围内软化。实验从侧面观察一块普通
12、玻璃，它是呈绿色的，为什么?学生含有二价铁的缘故。展示一块红色玻璃，一块蓝色玻璃。提问什么原因造成这些玻璃与普通玻璃颜色不同?学生含有不同的添加物：红色含氧化亚铜；蓝色含三氧化二钴。提问请根据生活经验，说一下普通玻璃的优缺点？学生1避光性好，但易碎，且易伤人。学生2 普通玻璃不耐热，受热易炸碎。学生3玻璃容器受热易软化，变形。讲解为了使普通玻璃“弃恶扬善”，科学家进行了深入的研究与探索，制成了具有特性的特种玻璃，如：钢化玻璃、铅玻璃等。（投影）种类特性用途普通玻璃钢化玻璃铅玻璃石英玻璃玻璃纤维板书 水泥讲解水泥浆是重要的建筑材料。没有水泥，高楼大厦、公路桥梁都成了“无米之炊”。实验在盛有适量水
13、泥的烧杯中加入一定量的水，搅拌后放置一会儿，观察现象。学生水泥不溶解，很快凝固变硬。阅读指导学生阅读教材P111，回答问题。板书 水泥的主要成分：3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3性质：水硬性提问目前，我国已成为世界上水泥生产大国。解放前，我们把水泥称为“洋灰”，说明什么?板书 陶瓷提问我国的哪些地方可称为“陶都”?学生1江苏宜兴。学生2江西景德镇称为“陶都”。讲解对。陶器的产生是人类发展史上的一个里程碑，是人类最早不用大自然现成材料而制成的器具。制陶技术可以说是最古老的材料技术，是人类材料技术的发端。陶器是新石器时代开始的标志。我国陕西临潼出土的秦始皇兵马俑被人们称作为“世界奇观”之一，它们就是在烧成的陶胎上进行彩绘而制成的，其工艺水平令世人叹为观止。 普通陶瓷制品机械强度小，易碎，易渗透。随着现代技术的迅猛发展，对材料的要求越来越高，一些具有特殊结构和功能的新型无机非金属材料相继研制出来了。 板书 2新型无机非金属材料阅读指导学生阅读教材P112，完成下表。（投影）几种新型非金属材料的性能和用途：种类性能用途高温结构陶瓷生物陶瓷压电陶瓷课堂小结我们这堂课学习无机非金属材料的内容，在材料领域中是“沧海
