《含硅矿物与信息材料》教案3
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约2900字。
第三单元第二节二氧化硅与信息材料
导入新课:
提问:硅在自然界中无游离态,为什么?是不是单质硅的性质很活泼?
学生活动:硅在自然界中无游离态,不是硅单质性质活泼。(硅元素的亲氧性和地壳运动等因素)
过渡:下面我们就一起来讨论学习硅单质的性质和用途。
教学过程:
一、硅
1.物理性质:(1)硅是灰色,有金属光泽的硬而脆的固体固体。(2)它的结构类似于金刚石,熔沸点高,硬度大。(3)良好的半导体材料。[来源:金太阳新课标资源网]
2.化学性质
(1)常温下化学性质很稳定,不跟氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。
(2)加热能与氧气、C等反应 Si+O2
(3)常温下能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)反应
Si十 F2―― Si十 HF――
3.工业制法 SiO2+C _____+_____(粗硅)
[讨论](1)该反应中氧化剂是_______,还原剂是_______。(2)用双线桥表示电子转移的方向与数目(3)C被氧化后的产物是CO还是CO2?
Si+Cl2 _____+_____ ,SiCl4+H2 _____+_____(高纯硅)。
二:二氧化硅(SiO2)
1、存在:二氧化硅广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石。
天然二氧化硅的矿物有:硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。
2、结构:二氧化硅晶体与金刚石结构相似是正四面体的空间网状结构。
3.二氧化硅的化学性质
(1)酸性氧化物:SiO2是酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
SiO2+CaO ====== CaSiO3,SiO2+2NaOH = Na2SiO3 + H2O
SiO2 + 4HF === SiF4 + 2H2O
(2)弱氧化性 SiO2+2C ====== Si + 2CO
[讨论] ①实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液?
②实验室能否用玻璃瓶盛放HF溶液?
(3)与盐反应
SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2
4.用途:
(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
(总结归纳)这节课我们主要学习了硅单质和二氧化硅的结构和性质及用途,通过学习,我们了解到硅及其化合物在社会发展和人类文明进步历程中充当了一个非常重要的角色,可以说目前全球信息的流通、电子工业的发展都离不开硅的;我们也相信随着科技的发展,它们还会为人类文明的进步发挥更多的作用,创造更多的奇迹。希望同学们努力学习,掌握更多的科学知识,开发、研究硅这古老而又年轻的元素在更多方面的应用。
板书设计:
一、硅单质 [来源:金太阳新课标资源网 HTTP://WX.JTYJY.COM/]
1.硅单质的结构:正四面体空间网状结构。与金刚石类似。
2.性质:(1)物理性质:
(2)化学性质: [来源: http://wx.jtyjy.com/]
3.硅的用途:
4.工业生产硅:
制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO
制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4(液态)
SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl
二、二氧化硅的结构和性质:
1.SiO2的结构:正四面体的空间网状结构。(可以理解为在晶体硅的结构中两个硅原子中间插入一个氧原子。)