《必修1-4-1无机非金属材料的主角——硅_教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《必修1-4-1无机非金属材料的主角——硅_教案（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、无机非金属材料的主角硅 教学方案(设计)课 题无机非金属材料的主角硅 课型讲授型授课教师林树鹏教材版本人教版章节第四章第一节教学内容 (分析处理) 硅是一种重要的非金属元素，在地壳中含量丰富，仅次于氧，含量为2.6%，而且硅的氧化物及硅酸盐是构成我们赖以生存的地球岩石的主要成分。通过对硅相关知识的学习，可以帮助学生学会用化学视角去认识身边的事物，并认识到硅酸盐及其化合物广泛的用途及诱人的发展前景。教学目标（设计）l知识与技能: 1. 了解硅在自然界中的含量、存在、用途及硅在元素周期表中的位置2. 了解二氧化硅的存在、物理性质3. 了解二氧化硅的网状结构，掌握二氧化硅的化学性质过程与方法重点：二
2、氧化硅的用途、性质、硅酸的性质难点：二氧化硅的晶体结构和化学性质 第一课时教学过程教师活动学生活动设计意图【创设情境】展示图片：巍巍昆仑山、气势磅礴的泰山、奇峰峻岭的黄山；广袤无垠的塔克拉玛干大沙漠、美丽的长江三角洲【引言】我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？构成岩石的主要成分是什么？【引入新课】教师：这节课我们就开始学习，无机非金属材料的主角-硅观看图片岩石硅酸盐及其化合物【提问】硅在地壳中的含量是怎样的？写出C、硅的原子结构示意图，分析他们在结构上有何共同点？化学性质或不活泼？主要化合价是多少？ 【思考与交流】地球上的硅元素主要以什么形式存在？为什么？思考、分析：硅在地壳中的含量仅
3、次于氧；+14824+642 Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅主要以熔点很高的氧化物及其硅酸盐的形式存在。硅是一种亲氧的元素，而地球被氧气气氛包围，在自然界中，它总是与氧化合。豪门二杰-碳、硅碳-统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。 【提问】我们平常听到多水晶，玛瑙等等，那么什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？阅读74页，画出由硅石分类到玛瑙的树状分类图。【思考与交流】研究某种物质可以从哪几方面展开？【提问】二氧化硅的结构如何呢？图片展示【讲述】SiO2的网状结构，决定了
4、SiO2的物理性质：坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高。天然 水晶的 结晶形石英晶体SiO2 玛瑙 硅 无定形硅藻土 石物质的结构，属性，元素的化合价学生思考并填空二氧化硅的基本结构单元是 体，每个Si周围结合 个O，Si在中心，O在四个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O相连，每个O位两个四面体所共有，即每个O跟 个Si结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按 的比例组成的 结构的晶体。思考、分析： 下列说法错误的是（CDE ） A . SiO2 是二氧化硅的化学式 B . SiO2 晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体 C . SiO4 四面体只存在于二氧化硅晶体中D
5、. 沙子里含无定形二氧化硅 E . 石英就是水晶 F . SiO2 从古到今被人类广泛地应用着，是因为SiO2 的立体网状结构和它在自然界的广泛存在【思考与交流】我们知道是CO2酸性氧化物，那么SiO2也是酸性氧化物，酸性氧化物有哪些通用性呢？你能否推测SiO2具有哪些化学性质？【思考与交流】1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？2. 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？3.根据这个原理，它有哪方面的重要应用？（视频）CO2SiO2存 在空气硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等物理性质熔、沸点低， 微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水化学性质与水反应CO2+H2O=H2CO3不反应
6、与NaOH反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与CaO反应CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO CaSiO3与酸反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O（视频）小结：常温下，二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸（HF除外）反应，能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。【思考与交流】物质的性质决定用途，CO2有哪些用途？ SiO2又有哪些用途呢？（多媒体播放SiO2的用途）并让学生总结观看视频、思考总结归纳：1.光导纤维：2.石英：耐高温化学仪器、石英电子表、石英钟3.水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片4.玛瑙：精密仪
7、器轴承、耐磨器皿和装饰品【思考与交流】CO2H2OH2CO3，我们知道SiO2不能直接和水化合成H2SiO3，那怎样制备H2SiO3呢？ 提示：硅酸难溶于水【思考、分析】可用可溶性的硅酸盐和盐酸反应制得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，同时有白色胶状物质产生结论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、静置则形成硅酸沉淀。化学方程式Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）【小结】二氧化硅是酸性氧化物，它对应的水化物是 和 ，SiO2既是H2SiO3的酸酐，又是 的
8、酸酐。硅酸是通过 与其他 反应制得【教师】打开一袋食品，取出里面一小包展示给同学们看，这是硅胶。阅读课本76页，思考并填空【图片展示】硅胶产品【阅读，思考，填空】浓度较大干燥脱水硅酸溶胶 （简称硅胶）硅胶的颜色 ，状态 ，水溶性 ，硅胶能形成 溶液，硅胶多孔，吸附水分强，通常作 ，也可以用作催化剂的 。【活动与探究】1.已知硅酸的酸性比碳酸还弱，如何设计实验证明？并写出有关的化学方程式（提示：可以用强酸制弱酸的原理）2.如何有SiO2来制取H2SiO3?【分析、思考】1.向硅酸钠溶液中通入二氧化碳Na2SiO3 +H2O+CO2= 2NaCO3 + H2SiO3（胶体）2.SiO2+2NaOH
9、=Na2SiO3+H2ONa2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）【课堂小结】叫学生合上课本，一起回忆这节课我们学习了SiO2和H2SiO3，首先是SiO2的存在，硅石是指天然的SiO2，其存在形态有结晶形和无定形两种，结晶形的就是石英晶体，无定形的是硅藻土，石英晶体中无色透明的是水晶，具有彩色环带状的是玛瑙。2.SiO2的结构，它是具有正四面体的立体网状结构，由Si和O按1：2组成，这决定了它的物理性质：坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高。3.SiO2的属性：酸性氧化物，能够跟强碱反应生成盐和水，能够跟碱性氧化物反应生成盐，HF是唯一能够与之反应的算4.SiO2的
10、用途：最重要的一个应用是光学与光导纤维制品5.硅酸的制备方法：可有可溶性的硅酸盐与酸性比它强的酸反应制得，化学方程式要能够写，硅酸对应的酸酐是二氧化硅，酸性比碳酸还弱。硅酸溶胶浓度较大就形成硅酸凝胶，干燥脱水后变成硅胶。【课堂练习】1、制造光导纤维的主要原料是（ ） A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ）A.稳定性：CO2 SiO2 B.酸性：H2SiO3 H2CO3C.熔点：SiO2 CO2（干冰） D.导电能力：Si Cu3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液4、要除去SiO
11、2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ）A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.陶瓷坩埚6.二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （ ）A.硅是非金属元素B.二氧化硅对应的水化物是可溶性弱酸C.二氧化硅与强碱反应生成盐和水D.二氧化硅不能与酸反应7.二氧化碳通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（ ）A.氯化钙溶液 B.石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 D.硅酸钠溶液【板书设计】二氧化硅1. 存在：硅石，水晶，玛瑙，沙子2. 结构：正四面体的立体网状结构 物理性质：3.属性：酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO34.与HF反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O（视频）5.用途：光学与光导纤维制品硅酸：1. 制备：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）2. 酸酐：SiO23. 酸性：比碳酸弱，实验证明4. 硅酸溶胶硅酸凝胶硅胶【教学反思】：
