2022年高一化學(xué)第四章第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料教案 魯科版 必修1

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1、2022年高一化學(xué)第四章第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料教案 魯科版 必修1 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與技能 1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性質(zhì)和存在，用途。 2、掌握硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。 3、了解硅酸鹽工業(yè)及生產(chǎn)水泥、玻璃的原料、原理，了解新型無機(jī)非金屬材料的特征和用途（新型陶瓷） 二、過程與方法 1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。 2、活動(dòng)探究，通過硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。 2、通過對(duì)硅及其用途的學(xué)習(xí)使學(xué)生熱愛自

2、然、熱愛化學(xué)。 3、聯(lián)系生產(chǎn)生活及新科技，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。 【重點(diǎn)】１、硅和二氧化硅的物理、化學(xué)性質(zhì) 　　　　 ２、硅和二氧化硅的特殊性質(zhì) 3、硅酸鹽的組成，工業(yè)生產(chǎn)水泥、玻璃的原料、原理 　　　　 4、陶瓷材料應(yīng)用及性能 【難點(diǎn)】硅和二氧化硅的性質(zhì)、結(jié)構(gòu) 【學(xué)習(xí)過程】 一、半導(dǎo)體材料和單質(zhì)硅 【聯(lián)想】計(jì)算機(jī)的芯片，傳導(dǎo)電話、電視的光纜，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的玻璃儀器，你能想像的出它們都是以硅或硅的化合物為材料制成的嗎？ 質(zhì)疑：除了以硅酸鹽為主要成分的傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料外，你還知道其他無機(jī)非金屬材料嗎？自然界中的巖石、沙子、土壤是

3、由什么構(gòu)成？ 【想一想】碳和硅在結(jié)構(gòu)上有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？（填表） 原子結(jié)構(gòu)示意圖 常見的化合價(jià) 在自然界中的存在形式 C Si 【閱讀】 閱讀課本P(103-104)回答以下問題： １、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料有哪些？ ， ， 等 ２、地殼中含量最多的元素是 ，排第二位的是 ，含量最多的金屬是 3、半導(dǎo)體材料特指導(dǎo)電能力 的一類材料。 最早使用的半導(dǎo)體材料是 。 現(xiàn)

4、在多使用硅做半導(dǎo)體材料為什么？ ① ② ③ ４、單質(zhì)硅有 ， 兩種，它們是硅元素的 。 【小結(jié)】物理性質(zhì) ５、硅屬于 (物質(zhì)類別)，其化學(xué)性質(zhì) ，常溫下只能和 、 、 反應(yīng)，加熱時(shí)還能和 反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方

5、程式 6、在自然界中硅只能以 形式存在，常見的化合物有 ， 7、硅有哪些用途？ 【小結(jié)】 化學(xué)性質(zhì)： ⑴與非金屬反應(yīng)：①與F2反應(yīng)

6、 ②與O2反應(yīng) ⑵與堿液（NaOH溶液）反應(yīng) ⑶與酸反應(yīng)①與HF反應(yīng) 　　　　　　 ②常溫下與其他酸　　　　　　 　。 8、制法和用途：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　　　　　

7、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二、二氧化硅和光導(dǎo)纖維 【知識(shí)回顧】 ? 二氧化碳 ?與水反應(yīng) ?與NaOH反應(yīng) ?與CaO反應(yīng) ?與酸反應(yīng) 氧化性 【閱讀】 閱讀課本P105回答以下問題：請(qǐng)通過模型觀察二氧化硅的結(jié)構(gòu)填空： 二氧化硅晶體中每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合 個(gè)O原子， 在中心, 在四個(gè)頂點(diǎn)，同時(shí)每1個(gè)O原子與 個(gè)Si原子相結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀 晶體。 １、二氧化硅具有什么樣的物理性質(zhì)？哪些常見的物質(zhì)主要成分是二氧化硅？

8、 ２、從物質(zhì)分類的角度來看，二氧化硅屬于哪類物質(zhì)，預(yù)測它能與哪些物質(zhì)反應(yīng)？ SiO2能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸嗎？為什么？ ①與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) （以NaOH為例） ②與堿性氧化物反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　?。ㄒ訡aO為例） ③特

9、性：和HF反應(yīng)　　　　　　　　　　　，應(yīng)用　　　　　　　　　 　 實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛氫氟酸？ 。 ３、工業(yè)上制硫酸最后一步是SO3+H2O=H2SO4,能否用和水反應(yīng)制取硅酸，說明理由；H2SiO3是難溶于水的二元弱酸，在實(shí)驗(yàn)室中怎樣制取硅酸？列舉SiO2的應(yīng)用

10、 ４、水玻璃是　　　，盛放氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶為什么不能使用磨口玻璃塞，試解釋其中的原因。 　 ５、SiO2有哪些用途？ 【小結(jié)】二氧化硅的性質(zhì)： (１)酸性氧化物： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　

11、　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (２)與氫氟酸反應(yīng)：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料 閱讀課本103頁第一段，106頁第一段，回答以下問題： １、什么是無機(jī)非金屬材料？有哪幾類，各有哪些代表物質(zhì)，舉例說明。 ２、硅酸鹽材料有哪些性質(zhì)？ ３、如何表示硅酸鹽的組成？用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成： （如硅酸鈉Na2SiO3表示成Na2O·SiO2） 硅酸鈣：CaSiO3 高嶺石：Al2（Si2O5）（OH）4

12、 鈉長石：NaAlSi3O8 。 閱讀課本107頁 ４、玻璃、水泥　 名稱 玻璃 水泥 原料 主要成分 反應(yīng)原理 復(fù)雜的物理化學(xué)變化 反應(yīng)條件 　　 ５、在制造玻璃的原料中，加入哪些物質(zhì)后可得到各種不同用途的玻璃： ⑴制造化學(xué)儀器的玻璃加入的物質(zhì)是　　?、浦圃旃鈱W(xué)儀器的玻璃加入的物質(zhì)是　　?、侵圃焖{(lán)色玻璃加入的物質(zhì)是　　 ⑷制造紅色玻璃加入的物質(zhì)是　 　 鋼化玻璃優(yōu)點(diǎn)在哪里，怎么制造？

13、 ６、混凝土由什么組成？有什么用途？ ７、新型無機(jī)非金屬材料有哪些特點(diǎn)？ ８、幾種新型的無機(jī)非金屬材料，陶瓷材料

14、主要有幾類，各有什么特點(diǎn)？ （1）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：包括 。 （2）生物陶瓷：特點(diǎn)： 。 （3）壓電陶瓷：具有 的陶瓷稱為壓電陶瓷，目前廣泛應(yīng)用的壓電陶瓷主要成分為

15、 。 壓電陶瓷特點(diǎn)： 。 壓電陶瓷常用于 【鞏固練習(xí)】 １、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是（　?。? 　　　 A、常溫時(shí)不和任何酸反應(yīng)　　 B、常溫時(shí)可和強(qiáng)堿溶液反應(yīng) C、單質(zhì)硅的還原性比碳的強(qiáng)　 D、單質(zhì)硅的氧化性比碳的強(qiáng) ２、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是（　?。? A、黏土 B、硅藻土 C、

16、Al2(Si2O5) D、Mg2SiO4 ３、下列變化需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是：（　?。? 　　 A、SiO2→SiO32- B、Si→SiO32- C、SiO2→Si　 D、SiCl4→Si ４、關(guān)于晶體硅的說法中不正確的是：（　?。? A、晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的非金屬固體 B、硅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，因此在自然界里有游離的硅存在 C、硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) D、工業(yè)上用碳在高溫下還原二氧化硅來制備粗硅 ５、下列變化不能一步實(shí)現(xiàn)的是：（　?。? A、Na2SiO3→H2SiO3 　　

17、 　B、H2SiO3→SiO2 C、SiO2→H2SiO3　　　　　 D、SiO2→Na2SiO3 ６、下列說法正確的是：（　　） A、因SiO2不溶于水，故SiO2不是H2SiO3的酸酐 B、CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）可以得到硅酸 C、CO2通入飽和的氯化鈣溶液中能生成白色沉淀 D、SiO2的俗名叫水晶 ７、下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是：（　　） 　 A、硅酸鈉溶液　　　　 B、氫氟酸 C、氫氧化鈉溶液　　　 D、氯化鈉溶液 ８、下列屬于新型無機(jī)非金屬材料的是（　?。? A、高強(qiáng)度水泥

18、　 B、鋼化玻璃　 C、氧化鋁陶瓷　 D、壓電陶瓷 9、石灰石是許多工業(yè)的原料之一，但生產(chǎn)下列物質(zhì)時(shí)不需要石灰石的是（　　） A、硅酸　　 B、水泥　　 C、玻璃　　 D、生石灰 10、目前被廣泛用于信息傳輸方面的最好材料為（　?。? A、銀　　 B、銅　　 C、鋁　　 D、光導(dǎo)纖維 11、下列說法中不正確的是（　?。? A、新型無機(jī)非金屬材料具有光學(xué)特性、生物功能、電學(xué)特性，能承受高溫，強(qiáng)度高 B、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷比金屬材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如不怕氧化密度小等 C、光導(dǎo)纖維作為通訊材料有許多優(yōu)點(diǎn)，但怕腐蝕，鋪設(shè)很不方便 D、

19、光導(dǎo)纖維除了可以用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理等許多方面 12、將下列硅酸鹽改為氧化物的形式： ①水泥　　　　 ②高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4　　　　 ③正長石KAlSi3O8　　　　 　 13、氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，它的硬度大，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純度硅和純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。請(qǐng)回答下列問題： ①根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途：（　?。? A、制氣輪機(jī)葉片　　B、制有色玻璃　　C、制永久性模型　　D、制柴油機(jī) ②氮化硅陶瓷抗腐蝕性能強(qiáng)，除氫氟酸外，它不跟其他無機(jī)酸反應(yīng)，試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　 　　 ③用四氯化硅在氫氣中與氮?dú)夥磻?yīng)(加強(qiáng)熱)可制得高純度的氮化硅， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 14、有下列物品或設(shè)備:①陶瓷餐具②磚瓦③水泥路橋④門窗玻璃⑤水晶鏡片⑥石英鐘⑦ 瑪瑙手鐲⑧硅太陽能電池⑨光導(dǎo)纖維⑩計(jì)算機(jī)芯片。 ⑴用到硅單質(zhì)的是：　　　　　　，⑵所用材料為硅酸鹽的是：　　　 　　　 ⑶所用材料為SiO2或要用到SiO2的是：