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《硅無(wú)機(jī)非金屬材料》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第4章元素與材料世界第1節(jié)硅無(wú)機(jī)非金屬材料一、教材分析（一）知識(shí)脈絡(luò)本節(jié)教材以無(wú)機(jī)非金屬材料和硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)兩條線索相互交叉而展開(kāi)，介紹了硅、二氧化硅的性質(zhì)，硅單質(zhì)的制法，硅、二氧化硅在計(jì)算機(jī)及通信等高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，常見(jiàn)的硅酸鹽材料玻璃、水泥、陶瓷和新型無(wú)機(jī)硅酸鹽材料的主要成分和用途。與舊教材相比，本教材加大了各種材料在社會(huì)日常生活中應(yīng)用介紹的力度。（二）知識(shí)框架1．半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅①單質(zhì)硅的物理性質(zhì)：②硅的化學(xué)性質(zhì)：常溫下不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)。加熱條件
2、下，可與氧氣反應(yīng)。Si+O2加熱=====SiO2Si+2F2===SiF4Si+4HF===SiF4↑+2H2↑③硅的工業(yè)制法：工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅后再提純。SiO2+2C高溫=====Si+2CO↑④硅的主要用途：作半導(dǎo)體材料；制造太陽(yáng)能電池；制造硅合金等。2．二氧化硅與光導(dǎo)纖維①物理性質(zhì)②化學(xué)性質(zhì)SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO高溫=====CaSiO3SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O③二氧化硅的用途：制造電子元器件、
3、光學(xué)儀器、精密儀器軸承、光導(dǎo)纖維、石英鐘、工藝品、玻璃等。3．硅酸鹽與無(wú)機(jī)非金屬材料①玻璃、水泥玻璃水泥原料純堿（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2）主要原料石灰石粘土輔助原料適量的石膏等原理高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化化學(xué)方程式Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2主要成分及特性普通玻璃鈉玻璃（Na2O·CaO·6SiO2）玻璃是非晶體，稱(chēng)為玻璃態(tài)物質(zhì)無(wú)固定熔點(diǎn)，在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品3CaO·SiO2硅酸三鈣
4、、2CaO·SiO2硅酸二鈣、3CaO·Al2O3鋁酸三鈣②無(wú)機(jī)非金屬材料：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等二、教學(xué)目標(biāo)1．知識(shí)技能目標(biāo)掌握硅、二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì)，粗硅的制法。認(rèn)識(shí)硅、二氧化硅作為無(wú)機(jī)非金屬材料的特性及其用途，了解硅酸鹽等無(wú)機(jī)非金屬材料的基本組成、性能、用途。2．方法與過(guò)程目標(biāo)學(xué)習(xí)從不同的角度出發(fā)對(duì)常見(jiàn)材料進(jìn)行分類(lèi)的方法，能根據(jù)同一類(lèi)別不同物質(zhì)的性質(zhì)歸納出該類(lèi)物質(zhì)的通性，并能運(yùn)用通性簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)其他物質(zhì)的性質(zhì)。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)對(duì)作為計(jì)算機(jī)、光通信等高科技關(guān)鍵材料的硅、
5、二氧化硅等無(wú)機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，利用學(xué)生對(duì)高科技的濃烈興趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣，通過(guò)對(duì)我國(guó)從古到今，從燒制陶瓷到現(xiàn)代科技成就的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)（一）知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，硅的制法（二）方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)查閱收集相關(guān)資料的方法，多角度思維能力，歸納類(lèi)比能力。四、教學(xué)準(zhǔn)備1．查閱相關(guān)資料，常見(jiàn)半導(dǎo)體材料有哪些？硅有哪些主要用途？2．光導(dǎo)纖維的主要成分是什么？光通信比普通電纜通信有哪些優(yōu)點(diǎn)？光纖除用于通信外，還可用于哪些領(lǐng)域？3．查閱有關(guān)資料，說(shuō)明消防員穿的棉
6、布衣服為什么比普通棉布衣服不易著火燃燒？五、教學(xué)設(shè)計(jì)［引言］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)有特殊的熒光材料，就沒(méi)有彩色電視；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。科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步往往受到材料的制約。一種新材料的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)給社會(huì)帶來(lái)革命性的變化。新材料的不斷涌現(xiàn)，舊材料功能的不斷拓展，才使我們的世界日新月異，奔騰向前。［交流研討］豐富多彩的物質(zhì)世界，如各種日常生活
7、用品，工農(nóng)業(yè)設(shè)施，建筑，交通工具等等，你知道構(gòu)成它們的材料有哪些？請(qǐng)你分別站在不同的角度，對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)。［學(xué)生回答、教師總結(jié)］構(gòu)成它們的材料有：塑料、各種金屬、木材、棉花、沙子、石頭、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……從來(lái)源分：天然材料、人工合成材料從導(dǎo)電性分：導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、絕緣體材料從物質(zhì)類(lèi)別分：無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料；金屬材料、非金屬材料從物質(zhì)性質(zhì)分：…………［過(guò)渡］站在不同的角度，對(duì)材料有不同的分類(lèi)。今天我們學(xué)習(xí)第四章元素與材料世界。［板書(shū)］第四章元素與材料世界［聯(lián)想質(zhì)疑］你能在沙子與計(jì)算
8、機(jī)之間、沙子與計(jì)算機(jī)光通信之間建立起某種聯(lián)系嗎？（提示：沙子的主要成分是SiO2）［學(xué)生回答、教師總結(jié)］沙子――硅――芯片――計(jì)算機(jī)沙子――硅――芯片――計(jì)算機(jī)沙子――………―――光導(dǎo)纖維計(jì)算機(jī)光通信［過(guò)渡］高純度的硅是常見(jiàn)的最重要的半導(dǎo)體材料，水泥、陶瓷、玻璃等是常見(jiàn)的重要的含硅無(wú)機(jī)非金屬材料。［板書(shū)］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［交流研討］你知道的半導(dǎo)體材料有哪些？非金屬單質(zhì)有哪些相似的化學(xué)性質(zhì)？［學(xué)生回答、教師總結(jié)］除硅外，常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料還有鍺、銦等。大多數(shù)
