非金属元素硅的教学思路（推荐）_非金属元素硅

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非金属元素硅的教学思路

以前的教材中硅占一章，叫碳族元素。但是在课改新教材中，硅只占一节，以往的四章内容，在课标版教材中已经合为一章，研究四个典型的元素：硅、氯、硫、氮及其化合物。

高一的学生只要求化学必修内容的学习，对于不学习理科甚至化学的学生来说，培养基本的科学素养，了解基础的化学知识是主要的教学目标。所以更改了以往的周期表指导下的以主族为线索的学习，而改为具体个案的细节学习，从生活和社会入手，学习的是重要元素的用途和性质，让学生体会STS的意义。

对于硅的学习，要体现硅的用途，电子计算机和能源的发展始得硅有了施展才能的舞台。学习硅的关键词就是材料，从传统上来看，要介绍传统硅酸盐材料，以及新型无机非金属材料，包括高温结构陶瓷和光导纤维。高温结构陶瓷是材料的发展趋势，也是今后高考的一个热点，我认为从高考的角度上来看，硅及其化合物的考察角度在于新型材料的考察，在推断题中会出现高温结构陶瓷，在地方考卷中，学习过选修三的地区，也会考到晶体结构的问题。

上面是硅的意义，对于硅的讲法，我认为要进行比较法学习，学生虽然没有学习过元素周期表，但是要让学生体会到周期表的重要作用，学习单质硅要对比碳来学，碳和硅是同主族的相邻元素，从结构上来说，二者具有稳定性和一定的还原性，学生都知道碳可以做还原剂那么硅也可以做还原剂。但是二者的还原性从结构上来看是硅强于碳，那么怎么比较还原性呢？告诉学生有三种方法，这是必修二要讲的内容，可以拓展。一是与氢气化合的难易程度，二是气态氢化合物的稳定性，三是最高价氧化物对应水化物的酸性。就是二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，有沉淀生成，这一现象就能够说明碳的非金属性强于硅。再有一个就是和铝比较，这叫上下比完左右比。硅和铝左右相邻，处于金属和非金属交界处，学生刚学完铝的性质，知道铝具有一些金属和非金属的性质，那么硅是不是也具有与铝相似的性质呢？答案是肯定中也有否定，硅也可以和酸碱发生反应。但是与铝不同，铝是可以和强酸和强碱反应，硅是只能和一种酸叫氢氟酸反应。硅与碱的反应时重点，在非金属中与碱反应的有硫和卤素，但是产生氢气的只有硅，这也是突破口之一。

对于硅的氧化物，二氧化硅的学习要同二氧化碳进行比较，二者首先的同主族，但是二氧化碳和二氧化硅的物理性质差别很大，原因在于二者属于不同的晶体。然后从分类上来说，都是酸性氧化物。酸性氧化物有三条通性，分别是与水反应、与碱性氧化物、碱的反应，对于二氧化硅来说，共性中又存在着特例，二氧化硅是不与水反应的，而与氢氟酸的反应，这个反应有雕刻玻璃的用途，告诉学生酸性与腐蚀性的区别。这里面也有化学平衡的意思，氢氟酸为什么可以和二氧化硅反应？主要是生成了四氟化硅是气体。气体脱离体系，使平衡向生成方向进行并趋于彻底。这个原理要让学生体会，今后的许多反应的解释都要考虑到平衡移动的理论，像氨水溶解氯化银；氢氟酸溶解金属钛；包括本节课后面要讨论的二氧化硅在高温下与石灰石的反应；碳在高温下还原二氧化硅的反应，这两个反应都不符合强制弱的规律，那么怎么解释，这是一个很好让学生练习的机会。同时二氧化硅与碱的反应是重点。

最后说一下高考考查硅的重点，高考考查硅一定会工业流程和实验的考查。比如说，高考考过纯硅的制取。也考过硅酸盐的分离与提纯。课本上说的是先用碳还原石英，再用氯气氧化硅，最后再用氢气还原出来，也就是经历各一个反复提纯的过程。在合成过程中如果不采用氯气而采用氢气和氯气的混合气体，在缩短流程的前提下，回产生氯硅烷等杂质，这就可以涉及信息题目进行考查了。高考也考察过复杂硅酸盐的分离与提纯，大家要注意硅酸盐的写法，就是写成氧化物的形式，我预计很可能考设计实验分离除杂，定量计算硅酸盐的分子式。同时高考也考察过高温结构陶瓷的性质，在推断题中也会有涉及。