《硅无机非金属材料第一课时》教案。
三维目标。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、工业制法和主要用途。
3、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力。
过程与方法:
1、自主学习。
2、通过碳与硅的新旧知识的比较,设疑引导、变疑为导、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规律和正确方法。
2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系,认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响,学会关注与化学有关的社会热点问题,激发他们学习化学的热情。
教学重点:硅的物理、化学性质。
教学难点:硅的化学性质和提纯。
教学用具:多**。
教学过程。新课导入:材料是人类生活必不可少的物质基础。
材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料,我们就无法留下青春的回忆;没有高纯的单晶硅,就没有今天的奔腾电脑;没有特殊的新型材料,火箭就无法上天,卫星就无法工作,人类的登月计划就会受到影响,材料的发展对我们的生活起着决定性的作用。从化学角度来看任何物质都是由元素组成,那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢?
从本章开始我们就来学习一下元素与材料之间的关系。
板书:第四章元素与材料世界。
多**:展示一组与硅元素有关的**,引出本节新课。
第一节硅无机非金属材料。
学生活动:阅读教材第一段思考下列问题。
1、无机非金属材料包括哪些?
2、这类材料的特点有哪些?
3、无机非金属材料分哪两类?
多**:展示一组与硅元素有关的**。
设疑:这些表**“风牛马不相及”的物质,从微观组成上却有很大的相似性,他们都是有黄沙通过不同的途径制得的,它们都含有共同的元素是什么呢?
多**:一、半导体材料与单质硅。
学生活动:阅读教材p103最后一段思考下列问题。
1、什么是半导体材料?
2、最早使用的半导体材料是什么?为什么没广泛使用?
3、现在广泛使用的半导体材料是什么?为什么能广泛使用?
过渡:硅除了作为半导体材料被广泛使用外,还具有什么其他的性质和用途呢?
硅的性质和用途。
引导学生回忆学习新物质的方法和程序。
一)观察物质的外观,总结其物理性质。
多**:展示单质硅的**,让学生观察。
学生活动:通过观察**,总结硅的物理性质。
物理性质:灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,是一种良好的半导体材料。
引导学生回忆以前学习的知识,c、s、o的同素异形体,引出硅的同素异形体。
硅的同素异形体:晶体硅和无定形硅。
二)**物质的化学性质(分类思想)
硅属于非金属单质应该和c、s、p等非金属单质具有类似的性质。
1、c、s、p等非金属单质常温下性质比较稳定硅的性质在常温下也比较稳定
2、c、s、p等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应
c+o2===co2、s+o2so2硅也可在一定条件下和氧气反应。
学生活动:画出硅原子的原子结构示意图,并推测其常见的化合价,然后根据化合价写出硅与氧气的反应方程式:si+o2 sio2
化学性质:(常温下比较稳定)
si+o2sio2(条件:研碎的硅、加热)
过渡:硅的性质比较稳定,常温下除了可以和f2、hf及强碱反应外,很难和其它物质反应。
学生活动:根据硅的化合价分别写出硅与f2、hf及强碱的化学反应方程式:
si+2f2== sif4 si+4hf== sif4↑+2h2↑ si+2naoh+ h2o ==na2sio3+ 2h2↑
过渡:高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域,但在自然界中并没有游离态的硅存在,大多以sio2、硅酸盐的形式存在,这就需要我们通过化学方法制取单质硅。
学生活动:阅读p104最后一段思考下列几个问题。
多**:◆工业制取单质硅。
原料: 焦炭和二氧化硅。
设备: 电炉。
原理: sio2+2csi(粗硅)+2co↑
过渡:我们电子领域对材料的纯度要求的特别高,几乎要不含任何杂质,这就需要我们对粗硅进行提纯。
提纯原理:高温下将粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原而得到纯净的硅。
学生活动:根据上述原理写出原理中牵涉到的化学反应方程式。
si(粗硅)+2cl2sicl4 sicl4+2h2si+ 4hcl(纯度:99.9999999%)
学生活动:阅读p105第二段了解硅及其合金的用途。
多**:展示硅及其合金的用途**。
课堂检测:1、下列材料不属于无机非金属材料的是( )
a 陶瓷 b 玻璃 c 水泥 d 铝和金。
2、下列各反应中硅元素被还原的是( )
a si+o2sio2b si+2f2== sif4
c sio2+2csi(粗硅)+2co↑ d si+2naoh+ h2o===na2sio3+ 2h2↑
板书设计:第四章元素与材料世界。
第一节硅无机非金属材料。
一、半导体材料与单质硅。
硅的性质与用途。
1、物理性质。
2、化学性质。
si+o2sio2si+2f2== sif4
si+4hf== sif4↑+2h2↑ si+2naoh+ h2o===na2sio3+ 2h2↑
硅的制取: sio2+2csi(粗硅)+2co↑
硅的提纯:si(粗硅)+2cl2===sicl4 sicl4+2h2===si+ 4hcl(纯度:99.999999999%)
《硅无机非金属材料第一课时》教案
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《无机非金属材料的主角 硅》第一课时教学设计
化学必修1第4章第1节。一 教学目标。1 知识与技能。1 了解硅元素在自然界的存在方式。2 了解二氧化硅和硅酸的物理性质,掌握二氧化硅的化学性质和硅酸的制备及酸性强弱。3 培养学生观察能力,发现 分析和解决问题的能力,动手操作和实验设计的能力。4 使学生了解硅产品的性能 用途,加深对化学与生产 生活...
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