第一节 无机非金属材料的主角——硅
(教师用书独具)
●课标要求
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
●课标解读
1.了解二氧化硅、硅酸的组成、性质和用途,知道硅酸的制备方法。
2.了解硅酸盐的重要用途及组成,了解硅酸钠的主要性质。了解几种重要的无机非金属材料的用途。
3.了解硅单质的主要性质和重要用途。
●教学地位
本节主要内容为硅在自然界中的存在及二氧化硅、硅酸、常见硅酸盐和单质硅的性质,二氧化硅、晶体硅、陶瓷、玻璃、水泥等产品在信息技术、材料科学领域中的应用。作为不活泼的非金属元素,硅元素有其特殊的性质——亲氧性,又因其在自然界中的含量之高和广泛的用途,促使我们去探究2氧化硅的性质和用途;对硅酸的认识要从其不溶性和弱酸性上去深刻认识。对于硅单质的的认识,可联系金刚石的立体网状结构去认识其重要的性质,另外,可结合教材课后习题了解硅单质的制备原理。
(教师用书独具)
●新课导入建议
20世纪60年代,随着集成电路的研制成功,电子工业得到了飞速发展,各种电子产品相继出现,收音机、电视机、DVD、计算机、手机等越来越多的电子及信息产品进入我们的生活。在电子工业的发展过程中,硅起到了非常重要的作用,硅芯片的使用使计算机的体积缩小到笔记本一样大小。而自然界却没有单质硅供我们直接去使用,那么人们又是如何去制取硅单质的呢?在半导体工业中有一句行话:“从沙滩到用户”,你能理解这句话的涵义吗?
请再观察下面的图片:
●教学流程设计
1.看教材P74-76,填写[课前自主导学]中的“知识1,硅元素的存在与二氧化硅”,并完成[思考交流1];看教材P76-79,填写[课前自主导学]中的“知识2,硅酸、硅酸盐”,并完成[思考交流2];看教材P79-80,填写[课前自主导学]中的“三.硅单质”。
2.建议方式:同学之间可以进行讨论交流。⇒步骤1:建议对[思考交流],多提问几个学生,使80%以上的学生能够掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。⇒步骤2:师生互动完成探究1“SiO2和CO2比较”。互动方式:可利用问题导思设置的问题,由浅入深进行师生互动。
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步骤5:师生互动完成探究2“单质硅的化学性质与制备”。互动方式可利用问题导思设置的问题,由浅入深进行师生互动。建议除例2外,再变换一下角度,利用“教师备课资源和备选例题”,以拓展学生的知识和思路。⇐步骤4:在教师的指导下由学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]中的1、2题,验证学生对探究点的理解和掌握情况。⇐步骤3:教师通过【例1】和教材P74-76的讲解对探究1总结。
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步骤6:教师通过【例2】和教材P79-80及P81的习题9的讲解对探究2总结。⇒步骤7:在教师的指导下由学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的3、4、5题,验证学生对探究点的理解和掌握情况。⇒步骤8:先由学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照[课堂小结],以明确掌握已学的内容。安排学生课下完成[课后知能检测]
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解二氧化硅、硅酸的组成、用途和主要性质,知道硅酸的制备方法。
2.了解硅酸盐的重要用途及组成,了解硅酸钠的主要性质。
3.了解几种重要的无机非金属材料的生产及用途。
4.了解硅单质的主要性质和重要用途。 1.硅、SiO2的特性。(重点)
2.硅及其化合物的用途。(重难点)
硅元素的存在与二氧化硅
1.硅元素的存在
(1)含量:在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧。
(2)存在:全部以化合态形式存在,主要是氧化物和硅酸盐。
2.二氧化硅
(1)存在
SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类,统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。
(2)结构
SiO2晶体是空间立体网状结构,每个Si周围结合4个O,每个O周围有2个Si,Si∶O=1∶2。
(3)物理性质
熔点:高;硬度:大;溶解性:难溶于水。
(4)化学性质
SiO2――→稳定性 不与水、一般的酸反应,但能与