化学《硅 无机非金属材料》教案【优选3篇】

化学《硅 无机非金属材料》教案 篇一

硅是一种广泛应用于各个领域的无机非金属材料。它的化学性质稳定，热稳定性好，因此被广泛应用于电子器件、光学器件、材料工程等领域。

在电子器件方面，硅是制造半导体材料的主要原料之一。硅材料具有良好的导电性能和半导体特性，可以制成各种电子元器件，如晶体管、电容器、二极管等。硅材料还可以用于制造太阳能电池板。太阳能电池板是将硅材料的光电转换特性应用于发电，通过吸收太阳光的能量转化为电能。硅材料的光电转换效率高，稳定性好，因此成为太阳能发电的重要材料之一。

在光学器件方面，硅材料具有优良的光学性能。它的光折射率高、透光性好，因此广泛应用于光纤通信、激光器、光学传感器等领域。硅光纤是一种用于传输光信号的光纤，由于硅材料的透光性好，可以实现长距离的高速传输。激光器是利用硅材料的半导体特性产生激光光源，广泛应用于医疗、材料加工等领域。光学传感器则是利用硅材料的光电转换特性实现对光信号的检测和测量。

在材料工程方面，硅材料具有优良的力学性能和化学稳定性。它可以制成各种结构材料，如硅胶、硅胶砖等。硅胶是一种多孔材料，具有良好的吸附性能，可以用于制造各种吸附剂和催化剂。硅胶砖是一种耐高温、耐腐蚀的建筑材料，广泛应用于高温、腐蚀性环境下的建筑工程。

总之，硅作为一种无机非金属材料，在电子器件、光学器件、材料工程等领域有着广泛的应用。通过对硅的深入研究和应用，可以进一步推动相关领域的发展和进步。

化学《硅 无机非金属材料》教案 篇二

硅是一种重要的无机非金属材料，具有广泛的应用前景。在本教案中，将介绍硅的基本性质、制备方法以及主要应用领域。

硅的基本性质包括物理性质和化学性质。物理性质方面，硅是一种具有金属和非金属性质的半金属材料，具有良好的导电性和半导体特性。化学性质方面，硅具有较高的化学稳定性，能够与氧、氮、碳等元素形成多种化合物。

硅的制备方法主要有两种：化学法和物理法。化学法主要包括还原法、熔融法和化学气相沉积法。还原法是通过还原硅石或硅酸盐矿石制得硅材料。熔融法是将硅石加热至高温熔融，然后冷却凝固得到硅材料。化学气相沉积法是将硅源物质通过化学反应转化为气态硅化物，然后在基底上沉积形成硅材料。物理法主要包括气相法和溅射法。气相法是将硅源物质加热至高温，使其蒸发后在基底上沉积形成硅材料。溅射法是将硅目标材料置于真空室内，通过高能粒子轰击使其散发出的原子或离子在基底上沉积形成硅材料。

硅的主要应用领域包括电子器件、光学器件、材料工程等。在电子器件方面，硅材料是制造半导体器件的重要原料，如晶体管、电容器、二极管等。在光学器件方面，硅材料具有良好的光学性能，可以应用于光纤通信、激光器、光学传感器等领域。在材料工程方面，硅材料可以制成各种结构材料，如硅胶、硅胶砖等。

通过本教案的学习，学生将了解到硅的基本性质、制备方法和应用领域，培养对硅材料的兴趣和研究能力，为未来的学习和科研奠定基础。

化学《硅 无机非金属材料》教案 篇三

化学《硅 无机非金属材料》教案

　　《硅 无机非金属材料》

　　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+O2 SO2 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+O2 SiO2

　　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+2C Si（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）+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+ 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+O2 SiO2 B Si+2F2== SiF4

　　C SiO2+2C Si（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+O2 SiO2 Si+2F2== SiF4

　　Si+4HF== SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+ H2O===Na2SiO3+ 2H2↑

　　硅的制取： SiO2+2C Si（粗硅）+2CO↑

　　硅的提纯：

　　Si（粗硅）+2Cl2====SiCl4 SiCl4+2H2====Si+ 4HCl(纯度：99.999999999％)