无机非金属材料的主角 硅

一、探究目标

（一）知识技能

1.了解硅、二氧化硅的主要性质。

2.认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。

（二）过程与方法

1.结构决定性质、性质决定用途。

2.了解材料发展的历史与前景。

（三）情感价值观

认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。

二、探究重点

二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途。

三、探究难点

二氧化硅的结构和化学性质。

四、探究过程

阅读与思考

板书第四章非金属及其化合物

请阅读课本第四章引言，对照元素周期表回顾你所知道的非金属及其化合物。

地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；

空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；

人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物主要是非金属氧化物如：so2、no2、co等。

食盐中的氯元素等。

思考与交流

1.同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？

2.计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？那末，自然界有没有游离的硅？自然界有没有硅的化合物呢？没有的怎样制取？有的怎样利用？请同学阅读课本p.62

板书无机非金属材料的主角—硅

一、二氧化硅（silicondioxide）

1. 物理性质：请同学阅读课本p.63内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。

整理归纳

二氧化硅的物理性质：结构与金刚石相似，熔点高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器。

思考与交流根据sio2的存在和应用，请你分析以下问题：sio2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？sio2的这些性质是由什么决定的？练习1①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？②实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？

①因为玻璃中含有二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶塞与瓶口粘合。

②因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：

sio2+4hf==sif4↑+2h2o。

2.化学性质

二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。

知识迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。

整理归纳

物质

二氧化碳（co2）

二氧化硅（sio2）

与水反应

co2 +h2o==h2co3

不反应

与酸反应

不反应

sio2 +4hf==sif4↑+2h2o

与碱反应

co2+2naoh==na2co3 +h2o

sio2+2naoh==na2sio3+h2o

与碱性氧化物反应

co2 +na2o==na2co3

   高温
sio2 +cao===casio3

与碳反应

co2 +c==2co

         高温

sio2 +2c==si+2co↑

练习2、如何除去下列物质中的杂质?(用化学方程式表示其过程)

sio2中混有caco3   caco3中混有sio2

3.用途

二氧化硅用途广，石英表中的压电材料、光导纤维等光纤光缆与普通电缆的比较

光纤光缆

普通光缆

每根光缆可同时通过10亿路电话

8管同轴电缆，每条通话1800路

原料来源广

资源较少

质量轻，不怕腐蚀，铺设方便

质量大，怕腐蚀

抗电磁干扰，保密性好，不发生电辐射

不抗电磁干扰，发生电辐射

二、硅单质共2页，当前第1页12