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1、2019-2020年人教版高中化学必修一：4-1无机非金属材料的主角-硅教案1教学目标 一、知识目标1. 理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。2. 认识物质间既有相似性，又有各自的特性。3. 培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。二、能力目标1. 初步建立结构决定性质的感性认识。2. 培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。三、感情目标1. 认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。2. 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。3. 插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科
2、学为人类创造美的渴望。教学重点 二氧化硅的性质和硅酸的制备。教学难点 培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。课时安排 课时教学方法 教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结。教学用具 多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等教学流程 新课引入采用实例、欣赏法创设学习情景：以绚丽多彩的晶体形态的奇异美，导入新课，抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣，把学生引入“硅的海洋”。教学过程 引言 交流研讨丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。学生回答、教师总结 构成它们的材
3、料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。师 别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。 大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。简介硅谷。 本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。板书 第一节 硅和二氧化硅过渡 首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。板书 一、硅的存在及原子结构师 请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。学生阅读 然后放PPT 观察与
4、思考 通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？生 硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。放PPT相关内容我们先来学习硅的最高价氧化物二氧化硅的性质。板书 二、二氧化硅（SiO2）问 二氧化硅与二氧化碳都是第A族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？请大家回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。生 二氧化碳的物理性质是：常温常压下是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大。化学性质是：本身不燃烧，一般情况下也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸，能与碱反应，是酸性氧化物。师 大家回答得很流利。请问，有没有固体的二氧化碳？生 有
5、！固体的二氧化碳叫干冰。师 干冰可以用来人工降雨，为什么？生 因为干冰有易升华的性质。师 那么，二氧化碳所具有的物理性质二氧化硅是否具有呢？请大家根据二氧化硅的存在和应用，分析二氧化硅的物理性质。观看PPT有关二氧化硅的结构及存在，比较二氧化碳与二氧化硅性质的差异。板书（1）SiO2的物理性质。学生看书后回答 二氧化硅与二氧化碳的物理性质差别很大，它是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。板书 坚硬难溶的固体，不溶于水。过渡 二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本有关内容，并填写下表。板书 （2）SiO2的化学性质。PPT展示 SiO2与CO2化学性质的比较。物质二
6、氧化硅（SiO2）二氧化碳（CO2）与水反应与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应与碳反应一个同学把填写在随堂练习表上的答案，展示在多媒体上师 从表中可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸硅酸。讲解 CO2、SiO2的物理性质差别很大，二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。是因为二氧化碳是分子晶体，而二氧化硅是原子晶体。 提问 CO2、SiO2的化学性质共性是什么？对应的酸是什么？ 讲解 CO2、SiO2的化学性质差别不很大，比较相似，都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐，都是酸性氧化物。二氧化硅对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。
7、硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。硅酸不溶于水,是一种弱酸，它的酸性比碳酸还要弱。 酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：讲解并板书 1.是一种不溶于水的酸性氧化物（特性）。2.能与碱反应。3.能与碱性氧化物反应。4.能与氢氟酸反应（特性）。问题探究1.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。生 因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。问题探究2.实验室为什
8、么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？问题探究3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确？过渡 二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。沙子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的二氧化硅。请大家看课本有关内容，了解它们的用途，并总结出来。板书 （3）SiO2的用途。联想质疑 你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成分是SiO2）沙子硅芯片计算机 沙子光导纤维计算机光通信学生回答、教师总结 沙子硅芯片计算机学生回答、教师总结二氧化硅可用来做光导纤维；石英可
9、用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。讲解 确实，二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害，使人患硅肺病“二氧化硅粉尘的危害”。过渡 希望大家努力学习，并能在将来发明和创造一些新的技术、新的设备以控制空气中粉尘的含量，从而为人类的健康和生存环境作出贡献。过渡 刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸？它怎样制得呢？下面我们就来学习这个问题。板书 三、硅酸（H2SiO3）师 从上一节我们比较同主族
10、元素的性质知道，硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。实验探究：如何制取硅酸?阅读课本P76探究实验41，填表：讨论实验室制硅酸的原理。板书制取原理：强酸制弱酸可溶性硅酸盐与酸反应得到。现象滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生。结论a.Na2SiO3溶液呈碱性。b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸。c.先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。d.硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。化学方程式Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）离子方程式SiO32- + 2H
11、+ = H2SiO3板书 硅酸的性质：不溶于水，酸性比碳酸弱。师 硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应得到。讲解并板书 Na2SiO3+2HCl =H2SiO3（胶体）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3讲解 生成的H2SiO3叫硅酸，是一种白色胶状物质，不溶于水，在干燥的空气中易失水变成硅酸。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。板书 H4SiO4=H2SiO3+H2O H2SiO3SiO2+H2O板书 硅酸的用途硅胶，做干燥剂。本课小结 1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物二氧化硅和硅酸。2.二氧化硅
12、的结构和性质。3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途。4.实验验证硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实。课堂练习1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（ B ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（ B ）A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液3.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（ C ）A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ B ）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉
13、淀C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀5.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ D ）A.NaOH溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸6.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ D ）A.CO2H2CO3 B.SiO2Na2SiO3 C.Na2ONa2CO3 D.SiO2H2SiO3板书 第四章 非金属及其化合物 第一课时 二氧化硅和硅酸一、硅1硅元素的分布与存在。(1)存在：只以化合态存在。(2)分布：分布广泛，含量仅次于氧。2.物理性质：熔沸点高，硬度大，半导体。二、二
14、氧化硅1.物理性质：坚硬难溶的固体。2.化学性质。3.用途。三、硅酸的性质及用途1.硅酸：不溶于水，酸性比碳酸弱。2.硅胶做干燥剂教学反思 本节课让学生对化学的学习源于生活，又高于生活，增强了学生的学习兴趣，培养了学生获取知识和解决问题的能力，激发学生热爱生活、探索学问的热情。突出化学与社会、生活、环境的联系，体现化学课程的科学教育功能。第一节 无机非金属材料的主角硅第二课时 硅酸盐和单质硅教学目标 （一）知识目标1了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。2理解硅酸钠的性质及应用。（二）能力目标1教给学生自学阅读和讨论交流的方法。2培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力（三）情感目标1认识硅酸钠及单质硅的用途，体会化学的实用性。2. 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。3插图以及书中彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学
