教师活动 【导入】上一章我们已经学过金属及其化合物的知识,了解了金属在人类社会发展中的重要作用。而非金属与金属一样,与人类关系也十分密切,这节课开始我们进入非金属的殿堂。 【板书】第四章 非金属及其化合物 【图片展示】展示硅的各种图片以及硅的多种用途
【引言】看到这么多的图片,从自然到生活,从工业到科技,从原子到宇宙航天......大家发现没有这些图片都集中反映了一种物质,这是什么呢? 【板书】第一节无机非金属的主角-硅 【设问】地壳中含量做多的元素是什么?其次又是什么?
【讲述】硅在地壳中含量仅次于氧,为26.3%,处于第二位。硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。
刚才我们已经看到了很多关于硅的图片,我们知道,从古至今,在无机非金属材料中,硅一直扮演着重要角色。
【设问】为什么硅的用途这么广泛呢?我们经常说结构决定性质,那么,硅的性质与它的结构有什么必然联系没有呢?
观察元素周期表,找出硅和碳的位置,请学生画出硅和碳的原子结构示意图。
【讲述】硅位于元素周期表中第IVA族碳的下方。碳和硅的原子最外层均有四个电子,二者既相似又不同。碳是构成有机物的主要元素,而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素。硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要形成四价化合物。
【过渡】:事实上,地球上的硅都是以硅的化合物形式存在,那么我们从硅最简单的化合物-SiO2入手研究。
【板书】:二、硅的化合物
1、SiO2
【总结】二氧化硅在自然界中的存在
【过渡】二氧化硅熔点很高,而我们知道碳的+4价氧化物CO2常温下却是气体,熔点很低。为什么它们的物理性质有这么大差异呢?
【引导】阅读63页"科学视野"
【活动探究】SiO2和CO2 的差异:
【展示】SiO2和CO2 结构
二氧化硅晶体中,每个Si周围连着4个O,每个O连着2个Si,即每个硅原子位于正四面体的中心,四个氧位于4个顶角,而每个O被两个正四面体共用。所以SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体,因此SiO2不是分子式。
二氧化碳晶体中则是由CO2小分子构成的,CO2是分子式。所以CO2与SiO2的性质差别较大。
【过渡】因为SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理性质和化学性质。
【讲述】二氧化硅是一种坚硬难熔的固体,不溶于水。纯净的二氧化硅晶体无色透明,称为水晶。具有彩色环带状或层状的石英晶体,称为玛瑙。沙子中也存在小粒的石英晶体,是基本的建筑材料。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料;石英、玛瑙可用来制作饰物和工艺品。
【图片展示】水晶 玛瑙 光纤 石英坩埚 半导体元件
【介绍】二氧化硅的用途,并展示图片联系实际