《硅和二氧化硅》教学设计

    【教学目标】

1、了解晶体硅和二氧化硅的结构与用途，掌握硅及硅的化合物的重要性质。

2、让学生深刻体会结构决定性质，性质决定用途的辩证关系。

3、培养学生合作探究的思维习惯，树立迎难而上的信心。

【教学重难点】硅和二氧化硅的性质。

【教学方法】自学、讲授、探究相结合。

【教学过程】

一、情景引入

[提问] 提及“硅”你能联想到什么

[引入] “硅谷”和“半导体”

   二、新知探究

[学生自学]  教材145页一、二自然段。

[阅读思考] 1、硅元素在自然界中含量如何？

           2、自然界中的硅以什么形式存在？

           3、硅在元素周期表中的位置？

           4、晶体硅有什么样的物理性质？

[师生探究]（一）硅

1、硅的物理性质（展示图片）

①灰黑、有金属光泽、硬而脆的固体。

②熔、沸点高，硬度大（演示结构）。

③良好的半导体的材料。

2、硅的化学性质——不活泼（展示原子结构图）

①常温下：Si +2F2==SiF4

          Si +4HF==SiF4↑+2H2↑（亲氟性）

          Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+H2↑

[问题探究]硅与氢氧化钠反应时，氧化剂是谁？

②高温时：Si +O2 === SiO2(溶液)    Si +C === SiC

          Si +2H2 === SiH4       Si +2Cl2 === SiCl4

3、硅的制取

高温

SiO2 + 2C === Si (粗硅)+2CO↑

高温

粗硅的提纯：Si (粗硅)+Cl2 === SiCl4

高温

            SiCl4+2H2 === Si+4HCl

4、硅的用途

[展示]  石英、水晶、玛瑙图片

[过渡]  （二）硅的氧化物——二氧化硅

1、晶体结构

       正四面体结构（展示结构）

2、物理性质

①无色透明晶体或白色粉末，熔沸点高，硬度大

②不溶于水

3、化学性质

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，属二氧化硅的特性。

我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：

[问题探究]  氢氟酸为什么只能用塑料瓶盛装？为什么可用来雕刻玻璃？

②通性：酸性氧化物的性质

高温

SiO2 +CaO=== CaSiO3

SiO2+2NaOH=== Na2SiO3+H2O

高温

SiO2+Na2CO3 === Na2SiO3+CO2↑

4、用途

二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，玛瑙为含有有色杂质的石英，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。

二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害，使人患硅肺病，请大家阅读课本“二氧化硅粉尘的危害”的内容。

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[问题探究] 为什么实验室装碱液的试剂瓶只能用橡胶塞而不能用磨石玻璃塞？

三、巩固提高

[学生练习] 略