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化學(xué)《硅 無(wú)機(jī)非金屬材料》教案
《硅 無(wú)機(jī)非金屬材料》
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能：
1、了解硅在自然界的存在、含量
2、了解單質(zhì)硅的主要性質(zhì)、工業(yè)制法和主要用途。
3、初步培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和閱讀能力
過(guò)程與方法：
1、自主學(xué)習(xí)
2、通過(guò)碳與硅的新舊知識(shí)的比較，設(shè)疑引導(dǎo)、變疑為導(dǎo)、變教為導(dǎo)的思路教學(xué)法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一般規(guī)律和正確方法
2、使學(xué)生體會(huì)組成材料的物質(zhì)的性質(zhì)與材料的性能的密切關(guān)系，認(rèn)識(shí)新材料的開(kāi)發(fā)對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活的重要影響，學(xué)會(huì)關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
教學(xué)重點(diǎn)：硅的物理、化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)難點(diǎn)：硅的化學(xué)性質(zhì)和提純
教學(xué)用具：多媒體
教學(xué)過(guò)程
新課導(dǎo)入：材料是人類(lèi)生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的發(fā)展史就是一部人類(lèi)文明史。沒(méi)有感光材料，我們就無(wú)法留下青春的回憶；沒(méi)有高純的單晶硅，就沒(méi)有今天的奔騰電腦；沒(méi)有特殊的新型材料，火箭就無(wú)法上天，衛(wèi)星就無(wú)法工作，人類(lèi)的登月計(jì)劃就會(huì)受到影響，材料的發(fā)展對(duì)我們的生活起著決定性的作用。從化學(xué)角度來(lái)看任何物質(zhì)都是由元素組成，那元素與這些材料之間又有什么樣的關(guān)系呢？從本章開(kāi)始我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下元素與材料之間的關(guān)系。
板書(shū)：第四章 元素與材料世界
多媒體：展示一組與硅元素有關(guān)的圖片，引出本節(jié)新課
第一節(jié) 硅 無(wú)機(jī)非金屬材料
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材第一段思考下列問(wèn)題
1、無(wú)機(jī)非金屬材料包括哪些？
2、這類(lèi)材料的特點(diǎn)有哪些？
3、無(wú)機(jī)非金屬材料分哪兩類(lèi)？
多媒體：展示一組與硅元素有關(guān)的圖片。
設(shè)疑：這些表觀(guān)看“風(fēng)牛馬不相及”的物質(zhì)，從微觀(guān)組成上卻有很大的相似性，他們都是有黃沙通過(guò)不同的途徑制得的，它們都含有共同的元素是什么呢？
多媒體：一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P103最后一段思考下列問(wèn)題
1、什么是半導(dǎo)體材料？
2、最早使用的半導(dǎo)體材料是什么？為什么沒(méi)廣泛使用？
3、現(xiàn)在廣泛使用的半導(dǎo)體材料是什么？為什么能廣泛使用？
過(guò)渡：硅除了作為半導(dǎo)體材料被廣泛使用外，還具有什么其他的性質(zhì)和用途呢？
硅的性質(zhì)和用途
引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)習(xí)新物質(zhì)的方法和程序
一）觀(guān)察物質(zhì)的外觀(guān)，總結(jié)其物理性質(zhì)
多媒體：展示單質(zhì)硅的圖片，讓學(xué)生觀(guān)察。
學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)觀(guān)察圖片，總結(jié)硅的物理性質(zhì)
物理性質(zhì)：
灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，是一種良好的半導(dǎo)體材料。
引導(dǎo)學(xué)生回憶以前學(xué)習(xí)的知識(shí)，C、S、O的同素異形體，引出硅的同素異形體。
硅的同素異形體：晶體硅和無(wú)定形硅
二）預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（分類(lèi)思想）
硅屬于非金屬單質(zhì)應(yīng)該和C、S、P等非金屬單質(zhì)具有類(lèi)似的性質(zhì)。
1、C、S、P等非金屬單質(zhì)常溫下性質(zhì)比較穩(wěn)定 硅的性質(zhì)在常溫下也比較穩(wěn)定
2、C、S、P等非金屬單質(zhì)在一定條件下可以和氧氣反應(yīng)
C+O2====CO2、S+O2 SO2 硅也可在一定條件下和氧氣反應(yīng)
學(xué)生活動(dòng)：畫(huà)出硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，并推測(cè)其常見(jiàn)的化合價(jià)，然后根據(jù)化合價(jià)寫(xiě)出硅與氧氣的反應(yīng)方程式：Si+O2 SiO2
化學(xué)性質(zhì)：（常溫下比較穩(wěn)定）
Si+O2 SiO2（條件：研碎的硅、加熱）
過(guò)渡：硅的性質(zhì)比較穩(wěn)定，常溫下除了可以和F2、HF及強(qiáng)堿反應(yīng)外，很難和其它物質(zhì)反應(yīng)
學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)硅的化合價(jià)分別寫(xiě)出硅與F2、HF及強(qiáng)堿的化學(xué)反應(yīng)方程式：
Si+2F2== SiF4 Si+4HF== SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+ H2O ===Na2SiO3+ 2H2↑
過(guò)渡：高純度的單質(zhì)硅作為半導(dǎo)體材料而被廣泛應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，但在自然界中并沒(méi)有游離態(tài)的硅存在，大多以SiO2、硅酸鹽的形式存在，這就需要我們通過(guò)化學(xué)方法制取單質(zhì)硅。
學(xué)生活動(dòng)：閱讀P104最后一段思考下列幾個(gè)問(wèn)題
多媒體：工業(yè)制取單質(zhì)硅
原料： 焦炭和二氧化硅
設(shè)備： 電爐
原理： SiO2+2C Si（粗硅）+2CO↑
過(guò)渡：我們電子領(lǐng)域?qū)Σ牧系募兌纫蟮奶貏e高，幾乎要不含任何雜質(zhì)，這就需要我們對(duì)粗硅進(jìn)行提純。
提純?cè)恚焊邷叵聦⒋止枧c氯氣反應(yīng),其產(chǎn)物在高溫下被氫氣還原而得到純凈的硅。
學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)上述原理寫(xiě)出原理中牽涉到的化學(xué)反應(yīng)方程式
Si（粗硅）+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+ 4HCl(純度：99.9999999％)
學(xué)生活動(dòng)：閱讀P105第二段了解硅及其合金的用途
多媒體：展示硅及其合金的用途圖片
課堂檢測(cè)：
1、下列材料不屬于無(wú)機(jī)非金屬材料的是（ ）
A 陶瓷 B 玻璃 C 水泥 D 鋁和金
2、下列各反應(yīng)中硅元素被還原的是（ ）
A Si+O2 SiO2 B Si+2F2== SiF4
C SiO2+2C Si（粗硅）+2CO↑ D Si+2NaOH+ H2O===Na2SiO3+ 2H2↑
板書(shū)設(shè)計(jì)：
第四章 元素與材料世界
第一節(jié) 硅 無(wú)機(jī)非金屬材料
一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
硅的性質(zhì)與用途
1、物理性質(zhì)
2、化學(xué)性質(zhì)
Si+O2 SiO2 Si+2F2== SiF4
Si+4HF== SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+ H2O===Na2SiO3+ 2H2↑
硅的制�。� SiO2+2C Si（粗硅）+2CO↑
硅的提純：
Si（粗硅）+2Cl2====SiCl4 SiCl4+2H2====Si+ 4HCl(純度：99.999999999％)
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