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1、【新课导入】 2019-2020 年高中化学必修一：第四章第一节第 2 课时教案 在科学技术不断发展的今天，“ 硅”已经不仅意味着黄土、飞沙、岩石， 它已经成为高 科技的代名词。 如高科技工业园区被称为“ 硅谷 ”， 并且硅已经成为现代电子工业中的支柱。 硅与我们生活密切相关，除了电子产品的材料中含有硅外，建造房屋所用的水泥、窗户上的 玻璃，日常使用的碗碟，等等，它们都是含硅的物质制造出来的。 陶瓷是中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是在1万年 前出现在中国的。 “陶 ”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马 俑的制造展示了当时的制陶规模和艺术水平
2、。瓷器在东汉晚期发明，至宋朝形成了举世闻名 的“ 柴”、“汝”、 “哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窖， 其制品工艺精湛达到“ 青 如天 ”、“薄如纸 ”、“声如磬 ” 的水平。 而陶瓷主要含硅元素。相传第一批瓷器抵达欧洲时，欧洲人面对这玲珑剔透的瓷器爱不释 手，赞不绝口，一时不知如何称呼它，这样的好东西来自中国，干脆就叫它“中国 ”吧！这 里的陶瓷是一种重要的硅酸盐产品。本课时的问题： Na2SiO3有哪些重要性质、用途？玻璃、 陶瓷、水泥是如何制备的？硅单质有怎样的性质和用途？ 【教材讲解】 一、新课引入 PPT 展示图片：青花瓷、有色玻璃、故宫、现代建筑。 讲述： 这些图片中的物质有玻
3、璃、水泥、陶瓷， 你知道组成它们的物质是什么吗？这三 类材料都是由硅酸盐组成的，这节课我们就学习硅酸盐的性质。 二、新课教学 (二) 硅酸盐 阅读教材第77 页第一自然段，了解硅酸盐的组成。 归纳整理并板书： 1硅酸盐 ：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。多数不溶于水，化学性质很稳定。 讲述： 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占 地壳质量的5。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类 很多， 结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书写时，应把 金属氧化物写在最前面，然后写SiO2，最后写H2O。且各种氧化物之间
4、用“ ”隔开。 板书： 硅酸盐组成的表示方法： 如： Na2SiO3 Na2O SiO2 Al2( Si2O5)( OH)4Al2O3 2SiO2 2H2O 过渡：硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐最常见的是Na2SiO3，它的水 溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，它有什么用途？ 2硅酸钠 ( Na2SiO3) ：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 实验探究： 学生分组实验教材第77 页实验 4-2。填写下表： 放入蒸馏水放入 Na2SiO3饱和溶液 现象 结论 归纳整理：实验室里用于制H2SiO 3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶。硅胶是 一种很好的干燥剂和催化剂载
5、体。食品袋里的通常用硅胶作干燥剂。 投影：硅胶图片样品。 板书：用途：制备硅胶和木材防火剂。 过渡： Na2SiO3还有哪些用途？请同学们回忆盛放碱液的试剂瓶能否用玻璃塞？说明了 什么问题？ 学生思考交流回答。 展示： （1）用玻璃塞塞紧的长期装碱液的试剂瓶，拔其瓶塞。 （2）室内装修用过的盛玻璃胶的塑料瓶，读出玻璃胶的成分。 归纳整理： Na2SiO3还可用作粘合剂，用于粘玻璃制品。 阅读教材第77 页科学视野，了解硅酸盐如何具有保肥能力。 过渡： 我国是一个有着悠久历史的国家，从古到今， 人类创造性的生产出了几类硅酸盐 产品 陶瓷、玻璃、水泥等，下面我们通过录像和图片了解硅酸盐产品的发展历
6、史和它们 在日常生活中的应用。 播放（ 1）秦兵马俑图片或录像。 （2）有关博物馆中的古陶器和瓷器介绍的影视资料。 （3）雄伟壮观的现代建筑。 学生观看并发表他们的感想。 讲述： 陶瓷是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷 器叫做“ China” ，久而久之“ China”就成了中国的英文名称。陶瓷在我国历史悠久，但目 前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓。那么你能否举出几例现 代社会中含硅元素的新型无机非金属材料？ 学生阅读教材第7879 页，了解新型无机非金属材料的成分和用途。 展示图片：超导材料、新型陶瓷、光导纤维等。 讲述：能源、 材料
7、、 信息是文明的三大支柱，而能源问题的解决和信息社会飞速发展的 前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子、航空航天、敏感材料、超导材料中起着 十分重要的作用。 学生阅读教材第79 80 页，了解硅的存在和用途。 归纳整理： 在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅。 硅是构成矿物和岩石的主 要元素。人类虽然在一万年前制出了陶器，而人类真正认识硅元素是在1823 年由瑞典化学 家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。 展示图片：单晶硅。 板书： (三) 硅单质 1物理性质：灰黑色有金属光泽的固体。熔点高，硬度大。 2用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。 学与练：
8、写出碳和硅的原子结构示意图，分析硅的化学性质是否活泼。 解释：硅、碳同属A 族元素，最外电子层有4 个电子。所以硅的化学性质与碳相似， 常温下比较稳定。 归纳整理： 3硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。 加热条件下，可与氧气反应。 阅读补充资料，了解硅的工业制法。 归纳整理： 4硅的工业制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。 二、硅酸盐 1硅酸盐组成的表示方法： ( 1) 化学式法： ( 2) 氧化物法： 硅酸钠 ( Na2SiO3)Na2O SiO2 Al2( Si2O5)( OH)4Al2O3 2SiO2 2H2O 2硅酸钠
9、 物理性质：白色固体，易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠 的液体， 用途：制备硅胶、木材防火剂、粘合剂。 3硅酸盐工业产品 三、硅单质 1以化合态存在于自然界；有两种同素异形体。 2物理性质：熔沸点高、硬度大、半导体。 3用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。 4化学性质：常温下性质稳定。 五、布置作业 教材第 80 81 页第 7 题、 8 题、 9 题、 11 题。 【当堂检测】 3下列说法中，正确的是() A陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品 B水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2 CSiO2很稳定，与所有的酸都不反应 D将石棉 ( CaMg3Si4O12) 化学式改写成氧化物的形式： 3( MgO CaO) 4SiO2 4下列不能用磨口玻璃瓶盛放的试剂是() A溴水B水玻璃C高锰酸钾D硝酸 5下列表述中，正确的是() 人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙 研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使 用了大量水泥， 水泥是硅酸盐材料夏天到了， 游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃 制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 ABCD 参考答案： 1AB 2 B 3 A 4 B 5 D