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無機非金屬材料硅的教案

時間:2022-10-05 12:46:13 教案 投訴 投稿
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無機非金屬材料硅的教案

  第一節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅

無機非金屬材料硅的教案

  教材分析:

  [展示]二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型

  [師]二氧化硅晶體,基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體,每個Si結(jié)合4個O,每個O結(jié)合2個Si,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

  正是這種結(jié)構(gòu),決定了其具有優(yōu)良的物理和化學性質(zhì)。

  [思考與交流] 請根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用思考:

  二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)?化學穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的?

  [學生活動]

  [歸納、總結(jié)、板書]

 、傥锢硇再|(zhì):熔點高、硬度大

 、谟猛荆航ㄖ牧、飾品、工藝品

  ③化學性質(zhì):穩(wěn)定性好

  [過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學性質(zhì),玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鹽,我們通過其性質(zhì),來看SiO2的性質(zhì)。

  [師]我們可以用玻璃瓶來裝試劑:酸、堿、鹽,這可以看出其化學性質(zhì)穩(wěn)定,不能夠跟一般的酸發(fā)生反應(yīng),除HF外。

  [板書]a、不與酸反應(yīng),氫氟酸除外

  SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

  用途:可以在玻璃上雕刻花紋等

  [師]因為HF酸可以和SiO2反應(yīng),所以HF的保存就不能使用玻璃瓶,而用塑料或橡膠瓶,我們可以用這個性質(zhì)在玻璃上雕刻花紋,量器上雕刻刻度等。

  [展示]裝有NaOH的試劑瓶

  [思考]一般的試劑瓶都使用玻璃瓶塞,而這個試劑瓶使用的是橡膠塞,為什么?

  [思考、討論]

  [總結(jié)]我們開始將CO2和SiO2比較,CO2是酸性氧化物,SiO2也是酸性氧化物,所以其具有酸性氧化物的通性,即能與堿、堿性氧化物反應(yīng)。

  [板書]b、與堿性氧化物反應(yīng)

  C、與堿反應(yīng)

  SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

  [師]正是因為其能與NaOH發(fā)生反應(yīng),所以其瓶塞使用的是橡膠塞。

  [過渡]CO2溶于水生成H2CO3,SiO2我們知道它是不能溶于水的,它有沒有對應(yīng)的酸呢?如何制取呢?

  [思考]碳酸的制取,使用的是強酸制弱酸的方法,那么硅酸是不是也可以使用同樣的方法獲得呢?

  [探究實驗4-1]試管中取3l Na2SiO3溶液,滴入2滴酚酞,逐滴加入稀HCl,邊加邊振蕩,至紅色變淺并接近消失時停止。

  [學生活動]觀察、思考

  [總結(jié)、歸納、板書]2、硅酸

  實驗過程:

  現(xiàn)象:紅色消失,生成白色凝膠

  結(jié)論:硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸

  反應(yīng):Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl

  [師]硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后的到多空的硅酸干凝膠,稱為“硅膠”。硅膠多空,吸附水的能力強,常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑,也可以作催化劑的載體。

  [課堂練習] 1、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較,正確的是( )

  A.溶解性:CO2H2CO3

  C.熔點:SiO2 > CO2(干冰) D.硬度: SiO2<CO2

  2、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì),最適宜的試劑是( )

  A、純堿溶液 B、鹽酸

  C、硫酸 D、氫氧化鈉溶液

  [總結(jié)]本節(jié)課我們主要學習了二氧化硅的存在、用途、性質(zhì)和硅酸的制取、用途。需要重點掌握二氧化硅的性質(zhì)和硅酸的制取。

  板書設(shè)計:

  §4-1無機非金屬材料的主角——硅

  1、二氧化硅 SiO2

 、傥锢硇再|(zhì):熔點高、硬度大

 、谟猛荆航ㄖ牧、飾品、工藝品

 、刍瘜W性質(zhì):穩(wěn)定性好

  a、不與酸反應(yīng),氫氟酸除外

  SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

  用途:可以在玻璃上雕刻花紋等

  b、與堿性氧化物反應(yīng)

  C、與堿反應(yīng)

  SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

  2、硅酸

  實驗過程:

  現(xiàn)象:紅色消失,生成白色凝膠

  結(jié)論:硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸

  反應(yīng):Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl

  教學反思:

  教學過程: (第二課時)

  [復(fù)習引入] 上節(jié)課我們學習了二氧化硅的性質(zhì)和用途和硅酸的制取用途。

  對照它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的方程式。

  [學生活動]書寫相關(guān)的化學方程式。

  [創(chuàng)設(shè)情境]在農(nóng)田的施肥中,如何才能使 ,+更大程度的吸收呢?聯(lián)系膠體的性質(zhì)進行思考。

  [學生活動]閱讀P77 ,科學視野。

  [師]硅酸鹽巖石長期在水和大氣中二氧化碳侵蝕下,風化為黏土,并且形成土壤膠體。土壤膠體帶負電,與 ,+等營養(yǎng)離子相結(jié)合,使土壤具有保肥作用。

  土壤、巖石中都含有大量硅酸鹽,硅酸鹽在自然界中分布極廣,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多數(shù)不溶于水,化學性質(zhì)穩(wěn)定。

  [展示]Na2SiO3溶液

  [師]SiO2與NaOH反應(yīng)生成的Na2SiO3就一種最簡單的硅酸鹽,其能夠溶于水,水溶液俗稱為水玻璃,是制備硅膠和木材防火劑的主要原料。

  [實驗4-2]取兩個濾紙片,分別浸在水和水玻璃中,取出,放在酒精燈外焰上。

  [學生活動]觀察、填表。

  放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液

  現(xiàn)象

  結(jié)論

  [師]浸泡在Na2SiO3飽和溶液的濾紙不能燃燒,所以其可以作木材的防火劑。

  [師]看圖4-8 應(yīng)用廣泛的硅酸鹽產(chǎn)品

  [學生活動]閱讀課本P78-79內(nèi)容,填寫下表

  [板書]

  原料生產(chǎn)設(shè)備主要成分

  水泥

  玻璃

  陶瓷

  [師]以上我們介紹的是傳統(tǒng)的無機非金屬材料,現(xiàn)在非金屬材料發(fā)展迅速,出現(xiàn)了許多具有特殊功能的材料。

  介紹SiC、硅鋼、硅橡膠、新型陶瓷等內(nèi)容。

  [學生活動]閱讀課本P79,單質(zhì)硅,完成下列問題。

  [板書] (1)硅單質(zhì)的存在形式:有__________和 ________兩種。

  (2)物理性質(zhì):________________________________________。

  (3)化學性質(zhì):常溫下___________。

  (4)硅的用途:高純硅是良好的_______材料,于制造集成電路、太陽能電池等。

  [師]指導(dǎo)學生完成,并介紹相關(guān)內(nèi)容

  [課堂練習]

  1、熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是( )

  A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝

  C.鐵制坩堝 D.陶瓷坩堝

  2、生產(chǎn)水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是( )

  A.黏土 B.石灰石

  C.純堿 D.石英

  3、下列所列各物質(zhì)的用途中,不正確的是

  A.石英砂:制玻璃、制單晶硅 B.硅膠:干燥劑、吸附劑、催化劑載體

  C.碳化硅:砂紙、砂輪 D.硅酸:粘合劑、耐火材料

  [總結(jié)]這節(jié)課我們主要學習了硅酸鹽和單質(zhì)硅的相關(guān)知識。需要重點掌握傳統(tǒng)的無機非金屬材料水泥、玻璃、陶瓷的原料,生產(chǎn)過程和主要成分,以及硅做半導(dǎo)體的特性的用途。

  板書設(shè)計:

  3、硅酸鹽

  原料生產(chǎn)設(shè)備主要成分

  水泥

  玻璃

  陶瓷

  4、硅單質(zhì)

  (1)硅單質(zhì)的存在形式:有__________和 ________兩種。

  (2)物理性質(zhì):________________________________________。

  (3)化學性質(zhì):常溫下___________。

  (4)硅的用途:高純硅是良好的_______材料,于制造集成電路、太陽能電池等。

  教學反思:

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