[学生讨论、汇报]学生讨论、填写后汇报讨论结果。
[板书]一、硅的物理性质(与碳比较)
[屏幕显示]总结、评价学生的回答。硅的性质、用途(与碳比较)碳(C)硅(Si)晶体的物理性质金刚石、石墨的物理性质描述。颜色、熔点、硬度、导电性。周期表中的位置IVA族。IVA族,在碳元素的正下方。最外层电子、化合价4个电子,化合价较多。4个电子,常显+4价,如SiO2。自然界中的存在金刚石、石墨、煤炭中都含有单质碳。有亲氧性,以硅酸盐或氧化物形式存在。用途金刚石用作装饰品,石墨作电极,等等。半导体材料,如晶体管、芯片等。
[图片展示](结合图片讲述)硅的重要性质--半导体性的应用,另外,硅还是太阳能转换为电能的理想材料。如集成电路、计算机芯片等以及太阳能电池板都用到硅。
[过渡]硅的最外层电子虽然为4,但在自然界中却找不到单质硅,这是由于硅具有亲氧性,自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
[板书]二、二氧化硅的性质
[屏幕显示]展示二氧化硅的平面结构和空间结构。
二氧化硅平面结构二氧化硅空间结构
[引导]请观察二氧化硅的平面结构和空间结构,结合书本第64页图4-5,猜测二氧化硅具有哪些物理性质和化学性质?
[学生讨论]四位同学一组讨论,然后请两位同学汇报讨论结果。
[分析引导]观察二氧化硅的空间结构示意图,与埃菲尔铁塔(或金刚石的结构)很相似,猜测二氧化硅很坚硬,在通常情况下化学性质很稳定,实验室里石英坩埚用来作高温反应仪器,也正是证明了这一点猜测。
[设疑]究竟SiO2具有怎样的化学性质呢?我们再留意以下一些身边的例子。沙滩上的沙子含有石英,实验室用玻璃瓶盛装试剂,但装NaOH溶液的试剂瓶瓶塞却不是玻璃塞......你能从这些例子中概括SiO2的化学性质吗?
[学生讨论]对比二氧化碳的化学性质,总结、概括二氧化硅的化学性质。
[屏幕显示]CO2和SiO2化学性质的比较
(1)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)与水反应:CO2+H2O==H2CO3;SiO2与水不反应。
(2)CO2与酸反应不反应, SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
(3)与碱反应CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(4)与碱性氧化物反应CO2+CaO==CaCO3
SiO2+CaO==CaSiO3
用途作干冰、灭火、制汽水、制碱。水晶、玛瑙饰物,光学仪器,光导纤维。
[设疑]为什么实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸?装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞,而用橡胶塞?