第4章 非金属元素及其化合物 第一节 硅和二氧化硅(第一课时)
张玉芳
知识与技能：
1．了解硅在自然界的存在、含量；
2．了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途； 3.掌握二氧化硅的性质；
4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力；
5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。 过程与方法： 1．自主学习；
2．活动探究：通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导，变 教为诱、变教为导的思路教学法。 情感、态度与价值观：
1．使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法； 顺序：
2．通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后，使学生认识化学学科的魅力，激发 学生的学习知识的内需和兴趣。 教学重点：硅、二氧化硅的化学性质 教学难点：二氧化硅的结构 教学过程：
[引入新课](实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆 [讲解]这些物质的主角是硅元素，它们都是硅元素的单质和化合物。 [板书]第1节 硅和二氧化硅
硅 1.物理性质
[推进新课]请学生阅读教材，描述硅的物理性质。
[学生]灰黑色、有金属光泽，熔点和沸点都很高，硬度很大的固体。 [讲解]很好，那我们现在来看看硅元素在元素周期表中的位置。 [学生] 在元素周期表中寻找硅元素的位置。
[讲解]我们发现硅元素的左面是金属元素，右面是非金属元素。金属都有很好的导电性，而非金属一般都是绝缘体，单质硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料。 [板书]2.化学性质
[引导]让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置，然后请学生板演它们的原子结构示意图，比较它们结构的异同。 [学生]最外层电子数相同，半径不同。
[讲解]两者最外层都是4个电子，在反应时不易得失电子，故常温下C、Si的化学 性质都比较稳定。 [学生]C+O2
点燃 CO2
点燃 [讲授]Si + O2 SiO2
[板书]3.自然界中的存在 （学生阅读、回答下列思考题）
思考题：硅在自然界中的含量怎样？硅元素在自然界中的存在形式如何？ 地壳中硅元素以哪几类物质存在？
[讲解]硅在地壳中含量仅次于氧,居第二位。在自然界中，只有以化合态存在的硅。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧化合的。所以在氧化氛围的地球上，硅以熔点高的氧化物和硅酸盐的形式存在。 [板书]4.硅的用途
[讲述]粗硅是含有少量杂质的硅，经提纯后可得高纯度的硅，是重要的半导体材料，可用以集成电路、制造硅整流器、变压器的铁芯等方面。 [板书]二、二氧化硅 1.二氧化硅的存在
（学生阅读材料了解二氧化硅的俗名，在地壳中的含量） （实物展示）水晶、石英坩埚、一段光缆 [板书]2.二氧化硅的物理性质
[讲述]它们的主要成分都是二氧化硅，根据已有的知识和日常的经验，请同学们思 考二氧化硅有哪些主要物理性质且与二氧化硅比较。 [学生]二氧化硅是无色、难溶于水、坚硬、难熔的固体。
[引导]碳、硅单质在物理性质方面有相似之处，形成的氧化物的物理性质却有很大 的差别，原因是什么？ [板书]3.二氧化硅的结构
（投影）二氧化硅、干冰的结构模型
[讲解]二氧化硅晶体是由许许多多的硅原子与氧原子通过牢固的作用力结合而成 的空间网状结构，二氧化硅晶体中不存在单个分子。而干冰由许许多多的二氧化碳 分子通过微弱的作用力形成的晶体，二者之所以物理性质有差别，根本原因在于它 们的晶体结构不同。
[提问]从物质类别看，二氧化硅属于哪一类物质？ [学生]酸性氧化物。 [板书]4.二氧化硅的化学性质
[引导]酸性氧化物可能有哪些化学性质？完成下列方程式： CO2+H2O === CO2+CaO==== CO2+NaOH==== SiO2+H2O=== SiO2+CaO==== SiO2+NaOH==== SiO2具有酸性氧化物的一些通性，能不能与酸反应呢？ [活动探究]二氧化硅分别与盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸作用
[学生]二氧化硅与氢氟酸能反应，与其他酸不反应： [板书]SiO2 + 4HF === SiF4↑ + 2H2O [强调]氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸。 [板书]5.二氧化硅的用途
（请学生阅读教材，说说二氧化硅的用途）
[学生]用作电子部件、光学仪器、压电材料、通讯光缆等。 SiO2与CO2化学性质的比较 性 质 与水反应 与碱反应 二氧化碳(CO2) CO2 + H2O = H2CO3 CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O CO2+NaOH = NaHCO3 与碱性氧化物反应 与酸反应 与碳反应
[课堂小结]这节课我们学习了一种非金属元素硅的单质及其氧化物，了解了它们的 重要性质，也知道了它们在工农业生产与信息工程、IT产业中的重要作用。同学 们，知识是无穷的，它可以帮助我们认识世界，也可以帮助我们创造未来。 板书设计
第1节 硅 无机非金属材料 一、硅 1.物理性质
CO2+CaO = CaCO3 不 反 应 CO2+C高温 2CO SiO2+CaO高温CaSiO3 SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O SiO2+2C高温Si+2CO 二氧化硅(SiO2) 不 反 应 2.化学性质
3.硅在自然界中的存在 4.硅的用途 二、二氧化硅 1.二氧化硅的存在 2.二氧化硅的物理性质 3.二氧化硅的结构 4.二氧化硅的化学性质 5.二氧化硅的用途 作业：课后练习 1、8
化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案
