课程标准：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。第一节 无机非金属材料的主角硅（第一课时）教学目标：1使学生了解硅的两种重要化合物二氧化硅及硅酸的主要性质；2引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法；3使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。教学重点、难点重点：二氧化硅的性质难点：硅酸的性质教学过程教师活动学生活动设计意图【视频呈现】：硅及其化合物遍布在自然界和人类日常生活，以及高科技产品中。【图片呈现】：展示硅的各种图片以及硅的多种用途，要求学生从感性上认识硅。图片一至图片五学生对视频以及各种图片都非常感兴趣，纷纷低声交头议论。从感性上让学生接触要学习的内容，激起让学生学习的兴趣【引言】：看到这么多的图片，从自然到生活，从工业到科技，从原子到宇宙航天大家发现没有这些图片都集中反映了一种物质，这是什么呢？【回答】：硅引出主题【板书】：第一节无机非金属的主角硅【设问】：那么大家说说含硅元素的材料在我们生活中有什么用途。.【图片呈现】：硅应用树状图【文本呈现】：在学生讨论过程中不断呈现图片、文本。【主导】：在能源、材料、信息方面硅都显示出非常广泛的用途，而且在超导体材料方面硅都显示出非常强的发展前途，我国正向这方面发展，而且取得很大的进步。【讨论】：通过书本、讨论【回答】：电子工业半导体、通讯工具光纤、水泥、玻璃、陶瓷等激发学生联系生活拓展知识外延【教师设问】：有哪位同学知道硅在地壳中的含量？【指导阅读】：硅单质的基本情况【设问】：为什么硅的用途这么广泛呢？我们经常不是说结构决定性质吗，那么，硅的性质与它的结构有什么必然联系没有呢？【引导】:请画出硅原子结构示意图 原子最外层电子决定物质性质，硅的这种结构在性质上有何体现【回答】：硅在地壳中含量为27.27%【操作】画出硅原子结构示意图既不易失电子，也不易得电子。显4价培养学生阅读归纳能力，以及信息处理能力【模型呈现】：展现硅原子结构模型【指导阅读】：硅单质的基本情况【提问】：通过阅读，请回答硅的物理性质和化学性质【小结】：硅的物理性质：（略）【板书】：一、硅1、 物理性质：2、 化学性质：【回答】：硅是黑色有金属光泽的固体，可以跟酸、碱反应启发学生空间想像能力加深对硅结构的认识，从而加深对硅性质的认识【过渡】：事实上，地球上的硅都是以硅的化合物形式存在，那么我们从硅最简单的化合物SiO2入手研究。【板书】：二、硅的化合物1、SiO2【引入讨论】：各位同学，虽然SiO2与我们非常接近，但你对SiO2的认识又有多少呢？大家四人小组讨论一下你在日常生活中见到的有关二氧化硅的产品。【学生讨论】：生活中常见的SiO2产品联系生活，激发求知欲【引导】：我们经常说，结构决定性质，SiO2有什么样的结构，它就会有什么样的性质，哪它的结构是什么样呢？【图片呈现】：SiO2的立体结构模型【视频呈现】：SiO2的3D结构模型【引导】：要求学生在大脑里面建立SiO2结构的立体模型，并引导学生指出这种结构跟金刚石非常相似，启发学生这决定了SiO2的性质跟金刚石相近。【观看图片】：【观看视频】：【思考】：SiO2性质与结构的关系抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构通过视频呈现，学生对SiO2结构的理解更深刻【顺承】就因为SiO2的结构跟金刚石相似，所以SiO2硬度非常高，非常耐磨，我们看几种主要成分是SiO2的物质，加深对这方面的认识：【图片呈现】：水晶 玛瑙 光纤 石英坩埚 半导体元件【引导】：SiO2结构特征SiO2物理性质【板书】：SiO2结构特征SiO2物理性质【议论】：学生联系生活还补充不少生活中的SiO2产品【学生讨论】：SiO2结构特征和SiO2物理性质【思考与交流】：【自主探究】：根据网上提供的资源探究硅的化学性质联系生活，加深认识图片呈现更直观，深刻【过渡】：事实上SiO2的结构不单在物理性质上有体现，在化学上更能反应SiO2的结构【文本呈现】：SiO2跟碱反应，SiO2跟酸反应，SiO2跟碱性氧化反应学生浏览资料，建构知识提高学生信息处理能力文本呈现使得知识层面更丰富【引导】：引导学生推出SiO2的化学性质【板书】：SiO2化学性质【小结】：SiO2跟酸、碱、碱性氧化物反应学生黑板书写有关方程式【拓展】：既然SiO2化学性质是这么丰富，那么除了上述用途外还有什么用途呢？要求学生分学习小组进行讨论并得到答案。【教师点评】：点评学生作品成果【分享】：各同学的探究成果提高学生网络学习能力，自主学习能力提高学生协作学习能力【设疑辩思】：为什么实验室装碱液的瓶子不用玻璃塞呢？【解析】：SiO2能够跟碱反应【小组讨论】：学生小组讨论【回答】可以跟碱反应【深入拓展】：在半导体工业中流行这样一句话“从沙滩到用户”你是如何理解的？【课后测评】：课后测评【互动争辩】学生各抒己见【回答】（略）学生测评提高学生科研精神及时了解学生学习情况教学过程引言请大家看课本彩图中的硅单质照片。师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。本节课，我们就来学习硅及其化合物的有关知识。板书第二节 硅和二氧化硅过渡首先，我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质的性质。板书一、硅（Si）师请大家阅读课本P145的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。学生阅读问硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？生硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。问硅有几种同素异形体？分别是什么？生硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。问为什么晶体硅的熔沸点高、硬度大？生因为它的结构类似于金刚石。问硅的导电性怎样？生介于金属与非金属之间，是半导体。师很好。以上内容我们可总结如下：板书以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。（1）物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。过渡那么，硅单质的化学性质又有哪些？其与同主族的碳相比，是否一样？下面，我们就来学习这个问题。板书（2）化学性质师请大家根据初中所学知识回答，碳单质有哪些化学性质？生碳单质在常温下性质稳定，高温时可与氧气等活泼非金属反应。在化学反应中常做还原剂。师回答得很好。那么，硅的性质是否也如此呢？请大家阅读课本P146第一自然段进行总结。学生阅读后回答常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硝酸、硫酸等起反应。加热时，能跟一些非金属反应，如它能和氧气反应生成二氧化硅。师对。我们可把上述硅单质的化学性质归纳如下：讲解并板书常温下性质稳定Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+O2SiO2师除此以外，硅在高温时还可分别与碳及氮气反应生成熔沸点很高、硬度很大的金刚砂碳化硅（SiC）及氮化硅（Si3N4）。过渡物质的用途由其性质决定，硅的这些性质决定了硅什么样的用途呢？请大家阅读课本P146第二自然段和课本P147选学内容“硅的用途”。板书（3）硅的用途学生阅读后回答可以用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池，还可以用来制造变压器铁芯及耐酸设备等。师回答得很好。不过，大家需要知道的是，电子工业上所用的硅，都是纯度很高的硅，而由我们刚才所学知识知道，自然界没有单质硅存在。那么，我们怎样制取硅呢？请大家看课本后回答。板书（4）硅的制法学生看书后回答我们使用的硅，都是从硅的化合物中提取的。工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取硅。板书SiO2+2CSi+2CO（工业制法）师注意！上述反应中的产物是一氧化碳，而不是二氧化碳。另外，通过上述反应所制得的硅只是粗硅，用做半导体材料时，还需将其提纯。过渡硅在常温下性质稳定，但在受热条件下可与氧气反应生成二氧化硅。接下来，我们来学习硅的最高价氧化物二氧化硅的性质。板书二、二氧化硅（SiO2）问二氧化硅与二氧化碳都是第A族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？请大家回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。生二氧化碳的物理性质是：常温常压下是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大。化学性质是：本身不燃烧，一般情况下也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸，能与碱反应，是酸性氧化物。师大家回答得很流利。请问，有没有固体的二氧化碳？生有！固体的二氧化碳叫干冰。师干冰可以用来人工降雨，为什么？生因为干冰有易升华的性质。师那么，二氧化碳所具有的物理性质二氧化硅是否具有呢？请大家看课本有关内容，比较二氧化碳与二氧化硅的物理性质。板书（1）物理性质学生看书后回答二氧化硅与二氧化碳的物理性质差别很大，它是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。板书坚硬难溶的固体，不溶于水。过渡二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本有关内容，并填写下表。板书（2）化学性质投影展示SiO2与CO2化学性质的比较物质二氧化硅（SiO2）二氧化碳（CO2）与水反应与酸反应与碱反应与碱性氧化物反应与碳反应找一个同学把答案填写在胶片上，不足部分由教师和学生共同补充注：上表答案不反应CO2+H2OH2CO3SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3SiO2+CaOCaSiO3CO2+Na2O=Na2CO3SiO2+2CSi+2COCO2+C=2CO师从上表可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：讲解并板书不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。问题探究为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。生因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。师很正确。过渡二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的