2019-2020年高中化学 41《 无机非金属材料的主角—硅》教案 鲁科版必修1.doc

2019-2020年高中化学 41 无机非金属材料的主角硅教案 鲁科版必修1三维目标知识与技能：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：多媒体教学过程新课导入：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 元素与材料世界多媒体：展示一组与硅元素有关的图片，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？多媒体：展示一组与硅元素有关的图片。设疑：这些表观看“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？多媒体：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，总结其物理性质多媒体：展示单质硅的图片，让学生观察。学生活动：通过观察图片，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）预测物质的化学性质（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媒体：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媒体：展示硅及其合金的用途图片课堂检测：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+O2SiO2 B 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+O2SiO2 Si+2F2= SiF4Si+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)