硅及其重要的化合物

硅及其重要的化合物（共8篇）

篇1：硅及其重要的化合物

一、指导思想

在教育部颁发的<<基础教育课程改革纲要>>的指导下，力求：“改变课程过于注重知识传授的倾向，使获得基础知识与基本技能的过程，同时成为学习的过程。”

二、教材分析

1、教材的地位及作用

本章节选自全日制普高教科书<<化学>>第二册第二章，本节教材是在介绍了“碳族元素”的基础上，进一步的认识硅的晶体结构。性质和用途。联系C的知识来学习硅的新知识。

2、教学目标

依据教改精神。新课程标准及学生的实际情况，确立教学目标如下：

a、理解并掌握晶体微粒种类及其相互作用力与晶体类型的关系，晶体类型与晶体主要物理性质的关系

b、掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法

c、培养空间想象能力，会将平面图想象成为空间结构，又能将空间结构表示在平面图上

三、学情。学法分析

本节课的教学对象为高二学生，具备有一定的收集处理信息能力，同时都有一定乐于展示自我。在本节课的概念中，引导学生自主探究合作学习，消除学生对概念的神秘感与乏味感。

由于理论性较强。采用互动式教学 理论性较强，用图片

四、教学程序

1、创设情景，引入课题

主体探究式学习的突出特点是实践性。开放性即突破时间和空间的限制。学习过程不拘泥于课程，我准备请同学在课前对景德镇陶瓷。秦始皇兵马俑等作一定的了解，在课堂上早请同学作介绍后，我将给他们较为具体的去陈述中国陶器的历史。从而引出现实生活中的含硅的性质。

2、丰富知识的外延，激发学生的求知欲

让学生阅读课本，并请学生归纳课本内容并回答

提问如“谁知道硅在地壳中的含量？”“谁知道硅在宇宙范围内的含量？”“硅在自然界中存在的形式？”

3、借助于多媒体向同学们看晶体彩图

从晶体的外在结构引入硅的结构及其硅晶体结构平面

再展示金刚石晶体球棍模型

通过对比金刚石晶体与晶体的结构分析结构对物理性质的影响

再推出原子晶体的物理性质

通过讨论晶体硅。金刚石。二氧化碳。碳化硅四种原子晶体的熔沸点高低

再比较它们的化学键，对它们物理性质的影响因素

利用判断题，解决教学中可能出现的模糊点

4、指导学生归纳本章本节的内容

归纳。总结。及时巩固

通过课堂练习，及时反馈学生掌握并及时解决可能留下的问题。

五、总结

篇2：硅及其重要的化合物

1.硅的反应1、2、3、4、5、（6、2.二氧化硅的反应1、2、（3、4、5、6、3.硅酸钠的反应

1、（2、（3、（）））））

篇3：“铁的重要化合物”教学设计

一、精致教学准备

1.设置整体性的教学目标

教学目标是教学活动的出发点和归宿点,决定着课堂教学的进程,直接关系到课堂教学效果。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度阐述课程目标是新一轮课程改革的重要理念之一,它体现了以人为本、实现人的全面发展的科学发展观,在此基础上实现课堂教学目标的优化设计和有效落实,有利于引导中学化学教学关注学生的全面发展。因此,优质的化学教学准备策略首先要凸显新课程的三维目标,根据课程标准设置优质化、整体性的教学目标是实现优质教学的基础。

“铁的重要化合物”一课的具体教学目标设置的三个维度表述为:

[知识与技能目标]

(1)认识二价铁和三价铁的重要化合物的化学性质,知道氢氧化亚铁的实验室制备方法和操作流程;

(2)知道Fe3+的检验方法;

(3)培养学生获取信息和处理信息的能力,初步形成设计简单实验的能力。

[过程与方法目标]

(4)巩固用分类观学习金属化合物性质的方法;

(5)初步体会运用氧化还原反应知识学习变价元素化合物知识的一般方法和步骤;

(6)在铁的化合物的性质探究学习中体验提出假设猜想、实验设计、探究实验、得出结论的科学探究过程。

[情感态度与价值观目标]

(7)通过生活中铁的化合物的性质实验探究,进一步感受化学与生活的紧密联系,增强学生对化学学科的热爱,树立正确的学习观;

(8)体验实验探究的乐趣与成功的喜悦,提升合作意识及与人分享的精神品质。

以上三维教学目标和谐统一,它代表了一种整体的知识观,给本节课教学活动设计指明了方向,表明教学目标以知识传授为中心向以关注学生发展为中心转变,从单纯注重知识技能的传授向培养学生的创新精神与实践能力和情意品格等综合素养的提升转变。

2.创造性处理教材

新课程强调教师要“用教材教”而不要机械地“教教材”,对教材内容做合理的加工与改造。因此,实施优质教学要把握教材意图,“深入浅出”地把教材钻研透,理清教材中各个内容的编排体系,明确各个知识点在知识体系中的地位、作用,还要深入研究教材对教学活动所蕴含的启示,这样才能带着“用教材教”而不是“教教材”的思想去结合实际创造性地处理和使用教材,让教材真正成为一种教学资源与介质为教学服务,彻底改变以教材、知识为中心的教学观。

在本节课的教学实践中,根据课标的要求和参考教材内容,选择探究生活中常见补血药物“硫酸亚铁片”说明书的有关内容,以学习硫酸亚铁性质为起点,通过安排系列实验探究活动,引导学生实现自主学习、合作交流,从二价铁化合物Fe SO4学习引出Fe(OH)2制取与性质的学习,再通过二价铁化合物性质解释硫酸亚铁片制成“包衣片”的原因,最后过渡到三价铁盐性质与Fe3+检验的学习。通过巧妙地创设教学情境,激发学生学习兴趣与动机,自主设计实验方案并进行合作探究解决学习问题,改变教材内容的呈现方式和编排顺序,构建符合学生认知规律与生活经验的教学内容与教学过程,实现学习方式的转变和学习能力的提升,促进学生科学素养的自主发展。

在教学中结合实际创造性地处理和使用教材,对教材内容做合理、适度的加工与改造,精心选出满足学生发展需要的、适应学生现有发展水平与实际生活经验的教学内容,这是实现化学优质教学的重要途径。

3.关注学生已有生活经验

解读、处理和加工教材固然重要,解读学生同样不容忽视。传统的化学教学中,教师只思考教什么和怎样教。而对学生学习状态缺乏必要的关注与重视。建构主义理论指出,学生的学习过程是基于自身已有生活经验与知识的主动建构过程,而不是知识的简单接受过程。把握学生已有的生活经验和知识背景已经成为我们开展化学教学的重要前提。美国著名的教育心理学家奥苏伯尔有一句经典名言:“假如让我把全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之:影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”可以说这段话语道出了“学生原有的知识和经验是教学活动的起点”这样一个教学理念。因此,优质化学教学应充分尊重学生的学习起点,关注学生的学习状态,在学生已有知识和经验基础上教学,促进学生的有效学习。

如在本节课学习开始,教师通过PPT展示Fe O、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeS O4、Fe Cl3等图片,使学生进入丰富多彩的铁的世界,再通过板书引导学生对这些化合物进行分类,并让学生举例说明它们在生活中的用途。利用学生已有的知识和经验引入教学,初步分类,并引导学生从物质类别和化合价的角度进行感知认识,落实教学目标(4)。

二、优化教学过程

1.创设有价值的教学情境

教学情境是课堂教学的基本要素,良好的教学情境能激发学生的学习兴趣和学习动机,引发思考、启发思维,这是提高教学实效的重要途径。创设教学情境是教师的一项基本教学技能,创设有价值的教学情境则是优质教学的积极追求。

新课程改革的一个主要目标就是改变学生学习方式,转变传统的“接受式学习”为“探究式学习”,通过学生的主动探究体验知识的形成过程,促进学生的发展。“探究式学习”是围绕具体的问题展开的,在教学过程中或某个教学环节上创设良好的教学情境有助于学生发现问题、提出问题,这是实现这一目标的有效教学手段。

创设教学情境要注重联系学生的现实生活,并利用学生的已有经验知识;要蕴含能让学生发现并有效地引发深入思考的问题;要体现学科特色,通过帮助学生准确理解和感悟学科知识的内涵,体验学科知识在实际生活中的应用价值,激发他们形成持久的学习热情。

例如,对二价铁还原性的学习,通过创设生活中常见补血药物“硫酸亚铁片”说明书的阅读,引导学生获取有关Fe SO4的颜色、状态等信息,并思考、交流:从中获得哪些信息?还有哪些问题?这为下面学习活动的开展提供了真实的情境,让学习活动更加贴近学生现实生活,从生活中走进化学,激发学习兴趣与学习动机。

2.合理设计教学问题

心理学研究表明,思维总是在一定的问题中产生的,思维过程就是不断发现问题和解决问题的过程。发现问题既是思维的起点,更是思维的动力。因此,实施优质教学要创设适当的问题,通过问题启发引导学生积极的思维活动,充分调动学生学习的主动性和积极性,促进学生自主学习能力的形成和思维的发展。

在设计问题时,应遵循以下原则:第一,启发性原则。问题设计要根据学生已有的知识水平,让问题和学生的已有知识相互联系,引起学生认知冲突,造成学生心理悬念,唤起学生获取新知识的强烈愿望。第二,层次性原则。问题设计要注意难易适度,既要有一定的思维容量,又要让学生能够“跳一跳,摘到桃子”,对于难度较大的问题要分解成若干个成一定梯度且相互联系的问题串,帮助、引发学生积极思维活动。第三,开放性原则。设计问题要有开放性,让学生通过多条途径找到不同的答案,同时,引导和鼓励学生自己发现和提出问题,让学生认识到“提出一个问题比解决一个问题更重要”,促进学生创新思维发展。

根据上面创设的学习情境,提出“为什么制成包衣片”“为什么与维生素C同服有利于吸收”等问题,激发学习兴趣与求知欲望;通过引导学生运用分类观和氧化还原反应等已有的知识提出“盐与碱的反应和低价物质具有还原性”的猜想预测;通过设计实验方案探究硫酸亚铁培养学生设计简单实验的能力,落实教学目标(3)、(4)、(7)和(8)。

3.促进学习方式转变

新课程改革目标之一是促进学生学习方式的转变,引导学生的学习方式由接受式向自主学习、探究学习的方式转化,使学生积极主动地获取化学知识,培养科学探究的能力和终身学习的能力。在组织学生自主探究时要注意以下几点:第一,教师要创设能激发学生探究热情的问题情境,以一问题为中心组织教学,将新知识置于问题情境当中,并积极鼓励学生自己发现问题、提出问题、解决问题,使获得新知识的过程成为学生主动探究的过程。第二,教师在设计探究活动的时候,要充分考虑学生已有的认知基础,尽量使每个学生都能够提出自己的问题,自主选择探究方法,实施探究活动,不追求“范式”思路或结论。第三,以探究活动为突破口,推动学生学习方式的根本转变。倡导多元化的学习方式,是开展科学探究学习的最终目标。因此,在活动中要尊重学生的主体地位,发挥个体的能动性,使每个人都能参与到探究过程中来。第四,交流合作是探究活动中落实“究”的结果,构建新的认知的基础。教师要充分利用交流合作的机会,让学生开阔视野,加深学生对问题的全面深刻的认识,使探究活动更有成效。

续上,通过讨论分析学生实验方案总结出探究硫酸亚铁的实验步骤。在教师指导下进行分组合作、实验探究,并观察现象、形成结论,写出相关反应的离子方程式,解释、回答“硫酸亚铁片制成包衣片的原因”。通过实验探究获得Fe SO4与碱反应、与氯水(或双氧水等)氧化剂的反应事实,提高实验动手能力,在探究中获取知识、总结方法、体会乐趣。落实教学目标(1)、(6)、(7)和(8)。

4.关注课堂“动态生成”

随着新课程改革的推进,“动态生成”已成为课堂教学中的新追求。华东师范大学叶澜教授在《让课堂焕发出生命活力》一文中强调教育活动的“动态生成性”,她认为:“必须超出和突破‘教学特殊认识论’的传统框架,从高一个层次———生命的层次,用动态生成的观念,重新全面地认识课堂教学,构建新的课堂教学观,让课堂焕发出生命的活力。”也就是说,新课程教学过程是生动可变的,课堂的活力来自学生动态的发展,在优质教学过程中要善于抓住课堂教学中“动态生成”的因素,使之成为一种重要的教学资源,促进学生思维发展。

例如,在前面二价铁性质学习活动中, 学生会提出“为什么氢氧化亚铁沉淀的颜色会由灰绿色然后再变成红褐色?”与教材中出现“白色絮状沉淀”不一样,通过观察、质疑及讨论交流,认识Fe(OH)2的制备方法,并运用已有知识合理解释操作,感知Fe(OH)2的还原性,落实教学目标(1)。

教学过程中,教师往往会为课堂中出现的错误而懊恼。然而,反过来想,对课堂教学中“错误”的价值引用却又是一道亮丽的景观,捕捉良机,巧妙地将“错误”进行到底,教师将会受益匪浅,学生将终身受益!

三、多元教学评价

《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:“建立促进学生全面发展的体系。评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信。发挥评价的教育功能,促进学生在原有水平的发展。”由此可见,从评价的功能看,建立在新课改基础上的评价,在关注学生发展状况的同时,更加注重发挥评价对学生发展的促进作用。因此,在优质化学课堂教学中实施多元教学评价以促进学生全面和谐发展。

1.主体多元化课堂教学过程评价

课堂教学过程评价是教学过程的一部分,是在学生参与学习的情境中轻松自然地进行活动表现性的评价,对学生的学习评价,可由教师评价、学生互评、学生自评等多元主体评价。

教师对学生的评价。教师是教学活动的组织者、引导者、合作者,因此,在教学评价中是处于重要地位的。在学习过程中,教师可以通过学生在课堂学习中的表现来全面、客观地评价学生的学习水平、能力发展状况,还要善于捕捉每个学生的闪光点,评价出每个学生的个性,使教师评价成为帮助、激励和引导学生认识自我、增强自信,提高学习积极性和学习效果的重要手段。

在Fe3+的检验的学习过程中,完成教材61页“实验3-10”, 让学生观察现象,思考“如何检验药片的包衣层中[氧化铁(Fe2O3)]有铁元素?”设计实验并动手检验。教师通过对学生自主思考、合作学习,掌握Fe3+的检验方法,并通过运用这一知识解决问题(先向包衣层物质中加入稀盐酸,充分振荡后加入几滴KSCN溶液)的评价,激励学生的学习积极性,发展学生创新意识与实践能力,实现教学目标(2)、(3)、(7)和(8)。

学生之间的评价。新课程把教学定位于师生、生生互动交往的过程,合作交流是一种重要的学习方式。因此,学生互评也就是课堂教学评价中不可缺少的一部分。在学习过程中,学生之间互相了解彼此的兴趣和爱好,交流讨论可以进一步加深彼此的了解,教师要引导学生以客观公正的态度,对同伴与自己在课堂教学中的学习情况、课堂表现进行有效的相互评价,让学生从中看到自己的不足与优点,找出同伴的优越之处,以取长补短,相互促进。同时,这一过程也有利于发展学生合作沟通的能力。

在三价铁的性质学习中,组织学生思考、交流、讨论“Fe Cl3会有哪些性质?如何运用实验方法验证并得出结论?”借助前面学习硫酸亚铁的方法预期Fe Cl3的性质(与碱反应、与铁粉等还原剂的反应),利用Fe3+的检验进行实验设计、完成实验、得出结论,并回答“与维生素C同服有利于吸收”的问题,实现教学目标(1)、(5)、(6)、(7)和(8)。通过学习过程中学生相互评价,让学生学会的不仅是自我反思,更是对他人的欣赏,在这样和谐愉悦的评价氛围中,学生会体验到更多的学习乐趣,学习动力会更足,学习效率会更高。

学生的自我评价。在教学过程中,教师要有意识地让学生有机会对自己的学习进行评价,使学生不仅仅被动地接受评价,自己也能主动地参与其中,这样可以调动学生的积极性,从而更好地认识自己、发展自己。同时,这个过程有利于发展学生自我认识能力,可增进学生对教学的参与度,激发创造和自我评价的动机。利用课堂总结,让学生谈收获、谈学习体会是学生自我评价最常见的方式。

在本节课堂总结环节,让学生自我总结三价铁的氧化性,以及二价铁和三价铁的相互转化,交流、汇报本节课的收获和感受。通过自我评价自主形成对二价铁和三价铁的整体认识,构建较为完整的知识体系,从中体验合作学习,在应用中感受化学学科的价值,全面实现本课时教学目标。

这种评价方式,不仅教师能从中了解学生掌握知识的情况和情感态度方面的体验,同时也能促进学生关注自己的发展和进步,有助于学生健康个性和健全人格的形成。

2.目标多元化课堂教学结果评价

新课程标准要求我们关注“人”的全面发展,教学评价的主要目的是为了促进学生在原有基础上进步。传统教学以传授知识为主的单一教学目标适应不了学生自身发展需要,由此新课程标准构建了关注“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”全面发展的多元化教学目标,强调要让学生学会生活、关注社会、注重学习兴趣的培养和经验的积累,为学生的终身学习提供必备的基础知识与技能。因此,在教学结果的评价中,既要关注知识获得,又要关注能力发展,还要关注学生的积极学习态度、创新精神以及正确的价值观养成,实现评价指标的多元化,为学生的终身发展奠定基础。

美国哈佛大学教育心理学家加德纳的多元智能理论认为,每个人都同时具有语言智能、数理逻辑智能、人际交往智能等九种智能,只是以不同的方式和不同的程度组合存在。不同学生的智力结构不同,存在个体差异,如用统一的指标评价,必定会抹杀学生个性,挫伤部分学生学习积极性,因此,在教学结果的评价方式上要实施目标多元化评价,即根据学生的个性及原有的基础不同,采用不同的评价标准,让学生利用各自的智能优势最后都达到了学习目标,开发潜能,促进个性发展。如“铁的重要化合物”一课我们设置了三个维度八个具体教学目标,并在教学活动中对教学目标达成的结果进行评价,让评价成为学习过程中激励学生发展与改进的手段。这正是我们希望看到的,让每一个学生都体验到学习的乐趣和成功的喜悦,从而引发学生的持续学习动机与学习兴趣,促进学生在原有基础上都得到发展,让评价真正体现出“以学生发展为本”的新理念。

实施多元化评价促进了学生的全面发展与潜能开发,通过评价帮助学生认识自我,建立自信;激发学生的学习兴趣和求知欲望;增强学生自主参与和合作学习意识,发掘学生潜质与个性特长。

摘要：通过“铁的重要化合物”一课的具体教学实例,探讨在实际教学中如何把握优质教学的内涵,优化教学系统中诸要素,构建高中化学优质教学体系,并在教学实践中加以验证,实现教学效益最大化,促进学生的全面发展,落实课程改革目标。

篇4：几种重要的金属化合物（三）

关键词：金属化合物；重要化合物

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）09-307-01

教学目标：

1、知识与技能

了解铁的氧化物，掌握铁的氢氧化物的制备和性质； 能对铁的氢氧化物的变化进行探究；探究Fe3+、Fe2+的检验及Fe3+、Fe2+的转化。

2、过程与方法

体验实验学习的一般方法：将实验探究与讨论交流密切结合；学习运用比较、归纳、分析、综合的学习方法

3、情感态度价值观

养成务实求真、勇于探索的科学态度，重点培养学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的精神

教学重点： 氢氧化亚铁的制备、亚铁盐和铁盐的鉴别和 相互转化

溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水、还原性铁粉、小试管若干、胶头滴管、药匙等

教学过程：

一、板书课题

（一）师：同学们，这节课我们共同学习铁的重要化合物（板题）

（二）板题：铁的重要化合物

二、出示目标

（一）师：请同学们看本节课的学习目标。

我相信，经过大家的努力本节课一定可以顺利达标！

（二）投影出示学习目标

学习目标：

1.了解几种铁的氧化物及性质；

2.掌握Fe（OH）2、Fe（OH）3的制备方法及性质；

3.掌握Fe3+、Fe2+的性质及检验方法。

三、自学指导

（一）师：为了达到上述目标，请大家对照“自学指导”认真自学。

（二）投影出示自学指导：

内容：

1、请同学们阅读课本59页内容：了解FeO、Fe2O3、Fe3O4的物理性质和化学性质（注意与酸反应的离子方程式的书写。Fe3O4 不做要求）（时间2分钟）

2、完成课本60—61页【实验3—9】、【3—10】、【科学探究】，并归纳整理（8分钟）

实验要求：

1、四人一组，注意分工合作，比比看哪一小组完成的又快又好！（5分钟）。

2、根据实验现象归纳整理（3分钟）

（1）Fe（OH）2、Fe（OH）3的制备方法及性质

（2）Fe3+、Fe2+的性质及检验方法

四、先学

（一）学生看书、思考

教师巡视，保证每位同学都精力集中。

（二）检测

1、师：大家都能在规定的时间完成自学，很好！下面我们来检测一下大家自学的效果。

2、布置检测题

检测题：

1、下列物质充分反应后，滴入KSCN溶液显红色的是（ ）

A.FeO与盐酸 B.过量的铁与稀硫酸

C.Fe2O3与盐酸 D.Fe与CuSO4溶液

2、下列检验Fe3+的方法错误的是（ ）

A.加入NaOH溶液，生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

B.加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀

C.加入硫氰化钾溶液，显示红色

D.加入氨水，生成红褐色沉淀

3、实验室配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量（ ）

A.锌粉 B.铁粉 C.硫酸铁 D.盐酸

五、后教

（一）更正

1.学生观察板演找错误；

2.学生上台更正。（用不同颜色的粉笔标出问题并在旁边更正）

（二）点评

先指名做对的学生讲，老师做适当补充。

问题预测：Fe3+和Fe2+之间的相互转化是个难点，这不仅涉及到有关铁的知识点，还涉及到前面所学的氧化还原反应的知识点，由于时间间隔较长，有的学生可能不熟悉了，导致这个问题不能解决，针对这一现象，在学习这个知识点的时候，要及时的回顾有关氧化还原反应的知识点。

（三）归纳总结

1、铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4

2、铁的氢氧化物

制备Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

Fe（OH）2氧化成Fe（OH）3 ：4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH）3

3、Fe3+的检验，Fe2+和Fe3+之间的鉴别：颜色、与氢氧化钠反应、加硫氰化钾鉴别；

4、Fe2+和Fe3+之间的可以相互转化。

Fe3+→Fe2+

加铁粉等还原剂

Fe2+→Fe3+

氯气等氧化剂等

板书设计

1、铁的氧化物

2、铁的氢氧化物

Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓ 白色絮状沉淀

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓ 红褐色沉淀

Fe（OH）2氧化成Fe（OH）3 ：4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH）3

篇5：硅及其重要的化合物

关键词：硅粉加工,设备管理,重要性,有效途径

硅粉加工是指将冶炼出来的硅块 (25~80mm) 经过特殊的工艺破碎, 生产成为指定粒度 (通常80~400μm) 范围的硅粉的过程。

近十年来, 随着有机硅行业和多晶硅行业的飞速发展, 硅粉加工工艺和装置也日趋成熟, 由最原始的开放式对辊破碎 (污染极大, 已基本淘汰) , 到密闭式、连续化、自动化程度较高的加工生产流程。目前, 硅粉加工工艺主要有立式磨系统和冲旋磨系统。立式磨系统的设备成套厂家为沈阳吉大重型公司, 使用的用户主要有镇江宏达化工、山东东岳化工、鲁西化工;冲旋磨系统的设备成套厂家为诸暨永博硅业, 使用的用户主要有嘉兴合盛化工、开化元通硅业。

硅粉加工是为有机硅甲基单体合成装置配套提供合格硅粉。外购的工业硅块在本装置加工后, 经气力输送到甲基单体合成装置。硅粉加工装置主要由硅块库、烘房、破碎及研磨系统、气力输送、氮气回收等组成。研磨系统是硅粉加工装置的核心, 主要功能是把硅块研磨至甲基单体合成所需要的粒度及粒级组成的硅粉。

一、设备管理的重要性

机械设备是社会生产力的三要素之一, 是企业赖以进行生产的主要手段。马克思曾说过:“劳动生产率不仅取决于劳动者的技艺, 而且也取决于它的工具的完善程度。”俗语说:“工欲善其事, 必先利其器。”这些都说明机械设备在生产力中的重要性。现代工业生产的特点是生产工人操作设备, 由设备直接完成生产产品。所以说, 机械设备是现代工业生产中的主体, 它的技术状况如何, 直接关系到企业的生产水平, 因此说, 搞好设备管理关系重大。

随着科学技术的不断发展, 生产设备日益机械化、自动化、大型化、高速化、复杂化, 设备在现代工业生产中的作用和影响也随之增大, 在整个工业生产过程中对设备的依赖程度也越来越高。同时与设备有关的费用 (如设备的投资、基本折旧、维修费用、能源消耗等) 在产品成本中的比重也越来越高。因此, 以机械设备为主体进行生产的工业, 设备管理水平如何直接影响着企业的经济效益, 尤其是企业正处于市场经济激烈竞争之中, 企业产品的质量、性能是竞争的可靠保证。而要生产出高质量的产品, 必须有先进的技术设备, 同时保证设备的良好运行状态。由此可见设备管理的重要性。

作为企业的领导, 一定要克服重生产、轻维修、重使用、轻管理的思想和做法, 提高对设备管理的认识, 只有企业领导的认识提高了, 才能抓好企业各级设备管理人员的工作, 发挥各级设备管理人员的主观能动性, 切实抓好设备管理工作, 保证设备正常运转, 增加企业的效益。

二、研磨工艺及研磨设备的选择

研磨工艺和研磨设备决定硅粉的粒度及粒级组成。目前国内可供选择的研磨设备有立式磨、雷蒙磨、钢球磨及冲旋粉碎机等。本文就研磨加工2.8t/h硅粉 (可生产5万t/a有机硅) 探讨研磨工艺和研磨设备的选择。

1、研磨工艺和研磨设备选择依据

主要从以下几个方面考虑:

a.产品粒度:硅粉的粒度及粒级组成主要由各有机硅生产厂商所采用的流化床决定, 粒径一般在44~144Lm范围内;b.研磨部件损耗量及使用寿命;c.研磨硅粉能耗及氮气消耗量;d.自动化程度;e.设备价格。

2、立式磨

(1) 由立式磨组成的研磨工艺

硅块经烘干、破碎后给入立式磨, 研磨后的硅粉被循环气流带出, 经收集器收集, 收下的粉料经振动筛筛分, 筛上粗粒返回磨机, 筛下细粒进入成品仓。收集器排出的含尘气体大部分循环, 少部分含尘气体 (含尘质量浓度<50mg/m3) 直接高空排放。

(2) 主要设备组成

HRM1250立式磨1台;收集器1台;离心风机1台;振动筛2台。

3、雷蒙磨

(1) 由雷蒙磨组成的研磨工艺

硅块经烘干、破碎后给入雷蒙磨, 研磨后的硅粉被循环气流带出, 经旋风收尘器收尘, 收下的粉料经振动筛筛分, 筛上物料返回雷蒙磨, 筛下物料进入成品仓。旋风收尘器排出的含尘气体大部分循环, 少部分含尘气体不达标, 需经两级除尘, 一级洗涤后高空排放。

(2) 主要设备组成

5R雷蒙磨1台;一级旋风分级, 两级收尘, 后加一级洗涤除尘, 共4台;风机2台;振动筛2台。

4、钢球磨

(1) 由钢球磨组成的研磨工艺流程

硅块经烘干、破碎后给入钢球磨, 研磨后的硅粉被循环气流带出, 经分离器分离, 粗粒返回钢球磨, 细粒经旋风收尘器收尘进入成品仓。旋风收尘器出来的含尘气体大部分循环, 少部分含尘气体经一级布袋除尘, 一级洗涤后高空排放。

(2) 主要设备组成

钢球磨52200X3300 1台;一级分离器、一级旋风分级, 一级收尘, 后加一级洗涤除尘, 共4台;风机2台。

5、冲旋粉碎机

(1) 由冲旋粉碎机组成的研磨工艺流程

硅块经烘干、破碎后给入冲旋粉碎机粉碎, 粉碎的物料被引风机气流带出, 经旋风分离器分离, 细粉经收集器收集进入细粉仓, 尾气高空排放;粗粉给入振动筛筛分, 筛上粗粒返回冲旋粉碎机, 筛下产品 (中粉) 进入成品仓。

(2) 主要设备组成

冲旋粉碎机GCF6001台;旋风分离器1台;收集器1台;振动筛1台;风机1台。

三、研磨工艺及研磨设备评述

就研磨硅粉而言, 立式磨、雷蒙磨、钢球磨及冲旋粉碎机目前在有机硅厂都有使用。雷蒙磨和钢球磨较早应用于研磨硅粉, 但因工艺流程复杂, 效率低, 硅粉的产品粒度较细, 工艺参数调整困难, 噪音大, 需加隔音罩;研磨介质磨辊、钢球、衬板耗量大;硅粉含铁量高;研磨对系统含氧量要求高, 必须在氮气保护下进行, 氮气消耗量大, 因此目前新建有机硅厂已很少使用雷蒙磨和钢球磨研磨硅粉。

立式磨在水泥、非金属、化工等行业应用较广, 与雷蒙磨系统相比, 立式磨有如下优点:a.立式磨系统设备少, 流程简单, 系统密封性好;b.立式磨系统采用一级收尘, 效率高, 操作方便, 而雷蒙磨为三级收尘, 工艺系统复杂, 效率低;c.雷蒙磨为悬辊磨, 而立式磨为压辊磨, 安全性好;d.立式磨系统噪音低, 实测为85分贝, 不用加隔音罩;e.立式磨系统单位产品能耗比雷蒙磨系统低。经多年的运行, 证明立式磨系统流程简单、操作方便、安全、收尘效果好, 硅粉的粒度及粒级组成较合适, 系统自动化程度高, 设备噪音及单位产品能耗较低, 氮气消耗量远低于雷蒙磨系统。该类型设备将是未来研磨硅粉的首选设备。此外国内现有多家有机硅厂在采用冲旋粉碎机研磨硅粉。

与立式磨系统相比, 该系统主要优点是设备价格低, 产品粒度粗, 系统单位产品能耗低。主要缺点是冲旋粉碎机检修和换刀片较频繁, 系统自动化程度低, 操作和维修工作量大, 收集器尾气 (含尘质量浓度<50mg/m3) 高空排放, 气体未循环, 且研磨硅粉时系统无氮气保护, 有一定的爆炸风险。

四、设备管理的有效途径

1、加强硅粉加工设备点检管理

(1) 设备点检是为了维持生产设备的原有性能, 通过人的五感 (视、听、嗅、味、触) 或简单的工具、仪器, 按照预先设定的周期和方法, 对设备上的规定部位 (点) 进行有无异常的预防性周密检查的过程, 以使设备的隐患和缺陷能够得到早期的发现, 早期预防, 早期处理, 这样的设备检查称为点检。

(2) 点检管理有制定点检标准和点检计划 (P) 、按计划和标准实施点检和修理工程 (D) 、检查实施结果, 进行实绩分析 (C) 及在实绩检查分析的基础上制定措施, 自主改进 (A) 四个环节。

(3) 硅粉加工设备点检制符合预防为主的方针, 是预防维修的重要基础。通过点检资料积累, 提出合理的硅粉加工设备维修和零部件更换计划, 不断总结经验, 完善维修标准, 保持硅粉加工设备性能稳定, 延长硅粉加工设备寿命。

2、硅粉加工设备在使用过程中, 常会产生一些故障, 这就需要我们及时采取相应的维修措施, 确保设备的保护性或适应性不会降低, 使设备的性能稳定, 延长使用寿命, 杜绝事故的发生。当硅粉加工设备必须送修时, 绝不能允许带病作业, 但是在没有场地、设备等必要的条件下, 切勿勉强拆修, 以切实保证修理质量。拆装要按使用说明书和一定的工艺程序, 使用专用工具进行, 在拆装前后, 零件要摆放整齐, 严防磕碰和日晒雨淋。

参考文献

[1]茅康林, 乔维.硅业微硅粉的发展前景[J].有色金属设计.2011 (04)

[2]贾玉珍.硅粉质量对甲基氯硅烷合成反应的影响[J].有机硅材料.2007 (03)

[3]虞澜, 杨瑞明.微米硅粉的基本物性[J].云南大学学报 (自然科学版) .2002 (S1)

篇6：《钠的重要化合物》教学设计

知识与技能：

1.掌握氧化钠与过氧化钠性质的异同；

2.掌握碳酸钠与碳酸氢钠性质的异同以及二者间的相互转化；

3.了解焰色反应的实验操作方法及钠钾的焰色。

过程与方法：

1.充分利用表格，使学生对比掌握氧化钠与过氧化钠的性质，碳酸钠与碳酸氢钠的性质；

2. 学生通过实物展示，演示实验的方法，学习元素及其化合物知识，加深认识，深化理解；

3.通过对比分析，讨论归纳和实验来夯实基础，突破教学难点。

情感态度与价值观：

培养学生的思维能力与中和分析能力，激发学生学习化学的热情。

二、教学重难点

重点：过氧化钠的性质，碳酸氢钠性质。

难点：实验原理及实验现象的分析和用化学知识解决实际问题的能力。

三、教学方法与手段

实验，对比，讨论，归纳，讲解。

四、使用教材的构想

本节对化合物的性质按氧化物，氢氧化物，盐的顺序进行编写，同类化合物的性质具有相似性，便于学生从中找出共性，想成规律性知识，有利于对同类其他化合物进行认识和推断。

对于钠的化合物性质重点还是化学性质，物理性质主要是通过列表了解，化学性质主要是通过实验探讨，进行推理归纳进行认识，从而培养学生的逻辑思维能力，利用物质间的转化关系，进行探究，激发学习兴趣。

五、教学过程

（三）焰色反应

定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫做焰色反应。

篇7：硅及其重要的化合物

半导体工业的产业链基本上由设计业、晶圆(芯片)制造业和封装测试业三者组成,而芯片业占到总投资的70%。20世纪末,世界上共有芯片生产线949条,我国仅25条,占世界的2.6%。2000年世界半导体行业销售总额达2221亿美元,而我国仅为260亿人民币(约为31.3亿美元,为世界销售额的1.4%[1]。按规划,2010年我国集成电路产量将达到500亿块,其销售额超过2000亿元,中国占世界市场的份额为5%,满足国内市场需求达50%。由此可见,这一形势对我国半导体集成电路的快速发展提供了机遇。硅材料的加工,为金刚石工具的发展提供了巨大的市场[2]。

集成电路(IC)是现代信息产业和信息社会的基础。IC技术是推动国民经济和社会信息化发展最主要的高新技术,也是改造和提升传统产业的核心技术。IC的发展离不开基础材料硅片,全球90%以上的IC都要采用硅。随着IC制造技术的飞速发展,为了增大IC芯片的产量,降低单元制造成本,硅片趋向大直径化。按照美国半导体工业协会(SIA)的微电子技术发展构图,2005年,Ф300mm硅片将成为主流产品,2008年,开始使用Ф450mm(18inches)硅片。随着硅片直径的增大,为了保证硅片具有足够的强度,原始硅片(primary wafer)的厚度也相应增加,目前200mm直径硅片平均厚度700μm,而300mm直径硅片平均厚度已增加到775μm。与此相反,为满足IC芯片封装的需要,提高IC尤其是功率IC的可靠性、降低热阻、提高芯片的散热能力和成品率,要求芯片厚度(chipthickness)薄型化,芯片平均厚度每两年减少一半,目前芯片厚度已减小到100~200μm,智能卡、MEMS、生物医学传感器等IC芯片厚度已减到100μm以下,高密度电子结构的三维集成和立体封装芯片更是需要厚度小于50μm的超薄硅片[3,4]。硅片直径、厚度以及芯片厚度的变化趋势如图1所示。

硅片直径和厚度的增大以及芯片厚度的减小给半导体加工带来了许多突出的技术问题:硅片增大后,加工中翘曲变形,加工糈度不易保证;原始硅片厚度增大以及芯片厚度的减薄,使硅片背面减薄加工的材料去除量增大,提高加工效率成为一个亟待解决的问题。

单晶硅是半导体集成电路(IC)的基础材料,目前90%的半导体器件都是用单晶硅制造的[5,6]。根据国际半导体发展蓝图(IRTS 2007 Edition)[3]的介绍,2012年,硅片直径将达到450mm,线宽也将由2007年的65nm进一步减小到35nm。传统的加工工艺已经不适应科学技术的发展,半导体行业急需新工艺来满足不断提高的硅片加工要求。

2 硅材料加工用金刚石工具的发展

硅属非常坚硬的硬脆材料,又是良好的半导体材料。随着我国集成电路(IC)业的高速增长,给半导体硅材料加工提供了相当大的潜在市场。半导体加工中在多个环节、多个工序中要使用金刚石工具,如晶锭截切整圆、晶圆切割、CMP化学机械抛光垫的修整、晶圆(芯片)倒角、背部减薄与划片等,给金刚石工具提供了相当大的潜在市场。

半导体加工用金刚石工具属高精度加工工具,采用超细金刚石,超薄的切割刃,超高转速磨削与锯切,要求加工精度高。因此制造难度大,技术门槛高,目前主要为国外金刚石工具制造商所控制。

2.1 半导体硅芯片加工用金刚石工具

在芯片加工中,在不同的环节必须多次使用金刚石工具进行高精密加工(见表1),这就为我们提出了新的课题、新的方向。目前,半导体加工中的金刚石工具主要来自日本的Asahi(旭日)、DISCO公司,韩国的EHWA(二和)和shinhan(新韩)公司,美国的Abrasive Technology和Diamond Wire Technology公司,法国的Saintgobain公司以及台湾KINIK公司和Hongia公司。

在国内郑州磨料磨具磨削研究所研发了树脂与陶瓷结合剂超薄切割砂轮和磨削与减薄用金刚石砂轮。南京三超和西安陆通点石公司生产树脂与金属结合剂切割片。

2.2 硅片精密切割线锯研究发展

近年来太阳能行业对大面积薄硅片的需求量不断增加。据统计,80%的太阳能电池都要求使用大直径多晶硅锭。随着光电池技术发展,要求硅片的厚度不断降低,从1990年的400μm到2005年的240μm,同时单晶片的面积也从100cm2增加到240cm2,光电池的效率从10%增加到现在的13%。随着3G技术的进一步发展,将来对柔性、透明、超薄(40μm)硅片的需求量也逐步增加。由于太阳能电池用硅片的切割成本一直居高不下,占到总的制造成本的30%左右[7]。因此,随着对硅晶体切割厚度、质量和效率要求的不断提高,对相应的切割设备和切割工具也提出了更高的要求[8]。传统硅片切割使用的是金刚石外圆和内圆切割。外圆切割由于受外圆锯片刚度的影响,硅片的切缝较大(1mm左右),而且切割硅片的直径也一般限制在100mm以内。内圆切割由于在外圆部分夹紧,这使内圆锯片的刚性提高,其切缝也可以达到300μm左右。由于在切缝和切割直径上的优势,内圆切割成为切割直径为150~200mm硅片的主要方法。

当晶圆直径达到Ф300mm时,内圆刀片的外径将达到1.18m,内径为410mm,给制造、安装与调试带来很多困难[9]。所以,后期主要发展线切割为主的芯片切割技术。

随着300mm和更大直径的单晶和多晶硅铸锭出现以及对更薄硅片的切割需求,上世纪90年代出现了多线锯,它可以高效率地切割大直径、薄硅颌硅锭,目前成为硅片切割最常用的方法。

游离磨料多线锯是最早出现的多线锯,它的切割性能明显优于内圆切割,如表2。

值得提及的是,上世纪80年代美国Crystal System公司申请了固着磨料多线切的专利[10,11]。通常是使用电镀的方法将金刚石磨料固着在不锈钢细丝表面,加工过程中锯丝上的金刚石直接获得运动速度和一定的压力对硅材进行磨削加工,相比游离磨料多线锯的“三体加工”,它属于“二体加工”,其加工效率是游离磨料多线锯的数倍以上。

由于固着磨料多线锯的诸多优点,它已经逐渐取代游离磨料多线锯。但目前受磨料在基体上固着方法的限制,金刚石磨料与锯丝基体结合强度不高,锯丝的寿命也受到限制。因此,使用更细、强度更高的锯丝基体,提高锯丝的寿命,改进多线锯锯切工艺参数,减小切缝宽度,提高切割晶体表面质量将是硅片精密切割多线锯的研究和发展方向。这一动向应引起我们的高度重视。

线切割的原理有两种:一种是往复式摇摆式切割,另一种是单向式连续切割[12]。

往复式这类切割机有日本的MWS-610、MWS-610SN、MWS-44SW切割机,美国的CS400、410和810切割机,截锭用CR100、150、200切割机等。

单向式连续切割机如瑞士的HCT切割机。线切割使用直径为0.15~0.3mm不锈钢线或钼线,并在切割液中加入SiC或金刚石微粉,采用0.15~0.5mm镀覆金刚石的金刚石线切割。在电机带动下,切割线在输入轴和输出线轴间高速运动,晶棒径向进给,在切割液辅助下一次完成多片晶圆切割,线切割每小时切割300~2000平方英寸(大约为内圆切割的3~5倍),锯痕损失仅为0.2~0.3mm,损伤层厚度为10~15μm,效率高,质量好。

美国DWT-Diamond Wire Technology公司生产使用“Superlok”金刚石线。其线芯是专门拉制成的,并经热处理与预拉伸,抗拉强度优秀。先电镀一层铜护层,将20~120μm金刚石浸渍,采用大电流电镀其外层,以牢固把持住金刚石。其生产的金刚石线尺寸如表3[13]。

2.3 硅片背面减薄用杯形金刚石砂轮

随着芯片尺寸的增大,硅片的厚度也相应增大,以保证在电路制作过程中,硅片有足够强度,Ф150mm和Ф200mm硅片厚度分别为625μm和725μm,而Ф300mm硅片厚度为775μm,而随着IC技术高速、高集成、高密度发展,要求芯片越来越薄。硅片上电路层的有效厚度为5~10μm,为了保证其功能,有一定支撑厚度,硅片的厚度极限为20~30μm,而占厚度90%左右的衬底材料是为了保证硅片在制造、测试和运送过程中有足够的强度,因此,电路制作完成后要对硅片进行背面减薄(backside thinning),芯片减薄有利于其热扩散,保证芯片性能与寿命,减小芯片封装体积,提高其机械与电器性能,减轻划片工作量。硅片背面减薄有多种方法,但超精密磨削作为硅片减薄主要工艺获得了广泛应用[14]。

背面减薄磨削分粗磨与精磨。粗磨时砂轮金刚石较粗,轴向给进速度为100~500μm/min,韩国EHWA公司生产背面减薄金刚石砂轮有关技术数据见表4。

3 化学机械抛光(CMP)技术

由于超大规模集成电路(ULSI)向高度集成和多层布线结构发展,化学机械抛光/平坦化已成为集成电路制造不可缺少的关键工艺。它不仅是硅晶圆加工中最终获得纳米级超光滑表面及无损伤表面的最有效方法,也是ULSI芯片多层布线中不可替代的层间布局平坦化方法。在芯片制造过程中(见图2)多次使用CMP工艺[15,16]。

化学机械抛光过程(见图3)包括使用安装在刚性抛光平盘上的柔性抛光垫,硅片被压在抛光垫上,在抛光液的作用下进行抛光,抛光液含有化学液(即双氧水H2O2)和纳米级磨料。硬的硅基陶瓷材料由磨料的机械作用抛光,而金属则由金属和抛光液内的化学

物质之间的化学反应进行抛光,即采用化学与机械方法综合作用去除多余材料而得到平坦化的高质量表面[17]。

化学机械抛光技术是半导体晶片表面加工的关节技术之一,并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化,近年来得到广泛应用。

胡伟等人的研究发现,酸性抛光液常用于抛光金属材料,pH最优值为4,常通过加入有机酸来控制[18,19,20]。酸性抛光液的缺点是腐蚀性大,对抛光设备要求高,选择性不高。

篇8：硅及其重要的化合物

[关键词]探究性 教学策略 铝的重要化合物

[中图分类号] G633.8[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140094

元素化合物知识是其他化学知识的载体，在中学化学中占有举足轻重的地位。铝的重要化合物是元素化合物知识的重中之重，一直是高考命题的热点。如何在“铝的重要化合物”教学中体现新课程理念，实现三维目标的培养，提高课堂教学的有效性呢？

在普通高中课程标准实验教科书（人教版）化学必修1第三章第二节《几种重要的金属化合物》的教学中，本人以问题为导向，以实验探究为手段，以学生活动为中心展开教学。在实验探究过程中，让学生自己发现问题，在学生深入分析问题时，用实验验证并引导学生思考现象背后的原因，让学生学会应用已有的知识分析和解决学习中出现的问题，逐步揭示知识的本质，帮助学生构建知识体系。

一、设计连贯性实验，引导学生实践探究

普通高中课程标准实验教科书（人教版）化学必修1《铝的重要化合物》这部分内容中，课文用七行文字以及氧化铝与酸、碱反应的两个化学方程式来说明“氧化铝不溶于水，却能溶于酸或强碱溶液。它溶于碱时，生成物是偏铝酸盐和水。因此，氧化铝是一种两性氧化物。”编排了实验3-7和实验3-8两个实验来探究氢氧化铝的化学性质和实验室制备方法。但对铝的重要化合物之间的转化关系并没有明确描述。为了让学生更好地掌握铝的重要化合物的化学性质和理清它们之间的转化关系，可将氧化铝和氢氧化铝这两部分内容作为一个整体，设计连贯的探究实验，让学生在实践探究中逐步探寻知识本质，构建知识体系。连贯性实验流程图如下：

连贯性实验，能较好地体现知识的连贯性和整体性，可让学生对铝的重要化合物的性质和相互联系有更深刻的理解。化学是一门以实验为基础的科学，实验事实是最具有说服力的。以实验事实设疑，又以实验事实释疑。实验过程中，放权给学生，让学生完全自主地去实验、去探究，从直观、生动的实验中发现问题，对实验进行推理和分析，再通过实验验证分析的结果，这样获得的知识学生才能真正地理解和掌握。

二、创设环环相扣的问题情境，激起学生的探究欲望

“疑是求知开山斧，问是达理破冰船。”科学探究活动始于疑问，而人不会对完全无知的东西产生疑问，只有当新情境与已有认知产生矛盾时，才会生疑，进而提问。教师创设严密、新颖和环环相扣的问题情境，让学生自主发现问题、提出问题和解决问题，是新课程理念下较有效的教学方法。

在《铝的重要化合物》一课教学中，我们可以创设如下问题情境。

问题情境一：通过“金属单质→氧化物→碱→盐”这条物质转化主线，引导学生围绕“Al→Al2O3→Al（OH）3→AlCl3（或NaAlO2）”这条线索，探究Al2O3和Al（OH）3具有哪些化学性质。

问题情境二：根据问题情境一中的实验探究和教材内容，引导学生设计实验的分析表格。

问题情境三：根据“问题情境二”表格中的信息，在学生质疑Al2O3和Al（OH）3的化学性质与所学过的金属氧化物和金属氢氧化物不同时，引导学生归纳两性氧化物和两性氢氧化物的概念。

以问题情境为导向，让学生在探究过程中，逐一解开心中的疑问，在解决问题的同时，促使学生能够主动去发现问题、提出问题和解决问题。实践证明，不同的问题所引起的学生思维的参与程度是不同的，在帮助学生理解和掌握知识方面作用也不相同。教师设置有思考价值的问题，可以更好地引导学生在积极思考的过程中深刻理解所学知识。

总之，新课程理念下的高中化学课堂，提倡课堂教学的多元化和多向互动，让学生从原来传统教学的静听模式中走出来，主动参与教学活动。教师的重要任务就是给学生以思想，给学生以方法，给学生以充分活动的时间与空间，让学生真正成为课堂的主角。