第一篇：課題1 無機(jī)非金屬材料的主角──硅 教學(xué)設(shè)計

課題1 無機(jī)非金屬材料的主角──硅 教學(xué)設(shè)計

知識與技能

1、了解硅在自然界中的存在、用途及性質(zhì)

2、了解二氧化硅物理性質(zhì)，掌握其化學(xué)性質(zhì)

3、了解硅酸鹽的組成、結(jié)構(gòu)特點和用途

4、掌握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)

情感、態(tài)度與價值觀

1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途

2、培養(yǎng)學(xué)生熱愛化學(xué)，了解中華民族的傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

第一課時

導(dǎo)入：在美國有一個規(guī)模宏大的高科技工業(yè)園區(qū)，那就是家喻戶曉的硅谷。人們之所以用硅來代表高科技，是因為它在電子工業(yè)革命中起了極其重要的作用──半導(dǎo)體材料。今天，我們就一起來探討第四章的課題1 無機(jī)非金屬材料的主角──硅

板書：無機(jī)非金屬材料的主角──硅

請大家寫出C和Si的原子結(jié)構(gòu)圖

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。我們可以知道硅既不易失去又不易得到電子，主要形成四價化合物。它是親氧元素。所以在自然界中見不到它的單質(zhì)。既然如此，我們來看看硅的氧化物──SiO2（沙子主要成分）

1、SiO2

（1）存在形態(tài)：結(jié)晶形和無定形

（2）結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（晶型是四面體）

（3）性質(zhì)：①物理性質(zhì)：硬度大、熔點高、難溶于水，純凈的SiO2晶體是無色透明的

②化學(xué)性質(zhì)

A.化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與水反應(yīng)不與酸（除HF外）反應(yīng)；SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（雕刻玻璃）

B.酸性氧化物，具有酸的通性

討論：為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞？

（4）用途：光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器。利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。

2、硅酸（難溶于水）

我們知道CO2溶于水，對應(yīng)水化物是H2CO3，SiO2難溶于水，那么硅酸如何得到？實驗室用可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得。

（1）制備原理：Na2SiO3 +2HCl=2NaCl+H2SiO3

實驗4-1(P65)

現(xiàn)象：無色透明→軟而透明膠凍狀

結(jié)論：可溶性硅酸鹽與酸反映生成難溶性硅酸

化學(xué)方程式：Na2SiO3 +2HCl==2NaCl+ H2SiO3

（2）化學(xué)性質(zhì)

A.易失水

H2SiO3== SiO2+H2O

B.弱酸性：（比較強(qiáng)的酸可以把比較弱的酸從它們的鹽溶液中置換出來）

Na2SiO3 +CO2==2Na2CO3+ H2SiO3

(3)用途

硅膠──干燥劑

第二課時

二、硅酸鹽

1、特點：由Si、O和金屬元素組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。如Na2SiO3等。

因為硅酸鹽一般不溶于水，下面我們就看看一種溶于水的硅酸鹽Na2SiO3

2、硅酸鹽（Na2SiO3）──水玻璃（海波）：木材防火劑及黏膠劑、肥皂填料

實驗4-2

放入蒸餾水

放入Na2SiO3 飽和溶液

現(xiàn)象

燃燒

幾乎不燃燒

結(jié)論

Na2SiO3水溶液具有阻燃作用

三、Si單質(zhì)

1、存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)

分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。

2、性質(zhì)：

練習(xí)

1、CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是（）

A、CaCl2

B、石灰水

C、飽和Na2CO3

D、Na2SiO3溶液

2、下列物質(zhì)中主要成分不是SiO2的是（）

A、硅膠 B、水晶 C、瑪瑙 D、硅石

3、可用來制取半導(dǎo)體材料（如大規(guī)模集成電路）的是（）

A、SiO2

B、粗Si

C、高純Si

D、硅酸鹽

4、下列物質(zhì)中，能夠與NaOH溶液反應(yīng)的是（）A、碳酸鈉

B、Na2SiO3

C、SiO2

D、Al(OH)3

第二篇：無機(jī)非金屬主角硅教案

第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角——硅

教材分析：

硅是帶來人類文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知識的重要基礎(chǔ)知識。本節(jié)內(nèi)容不僅為形成化學(xué)基本觀念提供感性基礎(chǔ)，也為了解化學(xué)與生活，化學(xué)與社會發(fā)展，化學(xué)與技術(shù)進(jìn)步之間的密切關(guān)系提供了豐富的素材。

本節(jié)的主要內(nèi)容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性質(zhì)、硅酸鹽的性質(zhì)、硅及化合物的用途。在教學(xué)中可采用碳和硅（同一主族相鄰的兩種元素）進(jìn)行對比，突出它們的相似性與不同性。另外多運用日常生活中的事例進(jìn)行教學(xué)，聯(lián)系生產(chǎn)生活的實際，充分利用實物、模型、彩圖、實物照片等形式，增強(qiáng)教學(xué)的直觀行，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能

1、了解硅的重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識硅及其化合物的主要用途。

2、聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移能力。

過程與方法

1、采用對比的方法，聯(lián)系碳、二氧化碳大等學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。

2、運用日常生活中事例進(jìn)行教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。

科技的象征。

[師]既然硅這么重要，那么他是如何存在，有些什么性質(zhì)呢？

[板書]§4-1無機(jī)非金屬材料的主角——硅 [師]主角，我們足以看出硅的地位。我們看課本P46 圖3-1，硅在地殼中的含量居第二，僅次與氧。

硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約占地殼總量的90%以上。[學(xué)生活動]看圖4-1 [師]大家在元素周期表中找到硅，并且寫出硅和碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖。[學(xué)生活動] C

Si

[師]它們最外層均為四個電子，既不容易得到也不容易失去，性質(zhì)穩(wěn)定。但他們卻是不可以忽視的：碳--統(tǒng)治了有機(jī)界：碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素；硅—統(tǒng)治了無機(jī)礦物界：硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。

下面我們的學(xué)習(xí)就圍繞著碳和硅的相似性進(jìn)行學(xué)習(xí)。[學(xué)生活動]回顧碳的相關(guān)知識

存在酸性氧化物

弱酸

性質(zhì)

[學(xué)生活動] [歸納、總結(jié)、板書] ① 物理性質(zhì)：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性好

[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學(xué)性質(zhì)，玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，我們通過其性質(zhì)，來看SiO2的性質(zhì)。

[師]我們可以用玻璃瓶來裝試劑：酸、堿、鹽，這可以看出其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能夠跟一般的酸發(fā)生反應(yīng)，除HF外。[板書]a、不與酸反應(yīng)，氫氟酸除外

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

用途：可以在玻璃上雕刻花紋等

[師]因為HF酸可以和SiO2反應(yīng)，所以HF的保存就不能使用玻璃瓶，而用塑料或橡膠瓶，我們可以用這個性質(zhì)在玻璃上雕刻花紋，量器上雕刻刻度等。

[展示]裝有NaOH的試劑瓶

[思考]一般的試劑瓶都使用玻璃瓶塞，而這個試劑瓶使用的是橡膠塞，為什么？ [思考、討論] [總結(jié)]我們開始將CO2和SiO2比較，CO2是酸性氧化物，SiO2也是酸性氧化物，所以其具有酸性氧化物的通性，即能與堿、堿性氧化物反應(yīng)。

制取、用途。需要重點掌握二氧化硅的性質(zhì)和硅酸的制取。

板書設(shè)計：

§4-1無機(jī)非金屬材料的主角——硅

1、二氧化硅

SiO2 ① 物理性質(zhì)：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性好

a、不與酸反應(yīng)，氫氟酸除外

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

用途：可以在玻璃上雕刻花紋等

b、與堿性氧化物反應(yīng)

SiO2?CaO ? CaSiOC、與堿反應(yīng)

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

2、硅酸

實驗過程：

現(xiàn)象：紅色消失，生成白色凝膠

結(jié)論：硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸

反應(yīng)：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(膠體)+2NaCl

高溫

第三篇：無機(jī)非金屬的主角硅教學(xué)設(shè)計

無機(jī)非金屬的主角-硅 教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)：

【知識與技能】

①使學(xué)生了解硅的兩種化合物——二氧化硅和硅酸鹽的主要性質(zhì)。

②使學(xué)生熟悉有關(guān)二氧化硅的主要的化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫。

③讓學(xué)生自己歸納二氧化硅和硅酸的物理和化學(xué)性質(zhì)，不斷加強(qiáng)其歸納總結(jié)的能力。

【過程與方法】

①通過圖片展示的方法使學(xué)生了解二氧化硅和硅酸在自然界中的存在及其外觀和用途等。

②運用對比學(xué)習(xí)的方法，即通過將硅的化合物與學(xué)生熟悉的碳的化合物進(jìn)行對比，使學(xué)生更好得掌握其主要性質(zhì)。

3．本節(jié)多數(shù)內(nèi)容屬于了解層次，部分段落閱讀自學(xué)，提高的閱讀能力、收集資料能力、自學(xué)能力和語言表達(dá)能力。

【情感態(tài)度與價值觀】

1．用硅給現(xiàn)代人類文明進(jìn)程所帶來的重大影響（從傳統(tǒng)材料到信息材料），為學(xué)生構(gòu)架一座從書本知識到現(xiàn)代科技知識和生活實際的橋梁。開闊學(xué)生眼界，提高科技文化素養(yǎng)，理解更多的現(xiàn)代相關(guān)科學(xué)理論與技術(shù)；

2．促進(jìn)學(xué)生逐漸形成正確的科學(xué)社會觀，學(xué)生認(rèn)識到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，關(guān)心環(huán)境，資源再生及研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料等與現(xiàn)代社會有關(guān)的化學(xué)問題，提高學(xué)生社會責(zé)任感。

【教學(xué)重點】 二氧化硅的性質(zhì)

【教學(xué)難點】 硅酸鹽的豐富性和多樣性 【教學(xué)過程】

[導(dǎo)課]問題：

[問題]：請簡要閱讀課文后回答課文標(biāo)題中“無機(jī)非金屬材料的主角-硅”“主角”兩個字在這里的涵義是什么？（學(xué)生回答：硅含量僅次于氧，硅的氧化物和硅酸鹽構(gòu)成地殼的主要部分）展示投影：硅在地殼中的含量。

[問題]：硅又憑什么能做無機(jī)非金屬材料的主角呢？引出原子結(jié)構(gòu)來解釋。

請同學(xué)們翻到課本后的周期表查看硅在周期表的位置及結(jié)構(gòu)。

[板書]

第四章 非金屬元素及其化合物

[板書]

§4-1無機(jī)非金屬材料的主角-硅

［講述］硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中的大部分巖石、沙子和土壤，約占地殼質(zhì)量90％以上。各種各樣的硅酸鹽和水、空氣和陽光構(gòu)成了人類及生物生存的根基。自古至今，在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主角的角色。

［問題］碳和硅元素結(jié)構(gòu)上又和碳有什么不同？推測硅單質(zhì)的性質(zhì)有哪些？

［學(xué)生閱讀］Ｐ74中間自然段。

［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，與碳元素同族。原子最外層均有四個電子。硅同

碳元素一樣，其原子即不容易失去電子又不容易得到電子，主要形成四價的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物?！白钪匾比齻€字是如何體現(xiàn)呢？接下來具體進(jìn)行了解二氧化硅有關(guān)性質(zhì)。

［板書］

一、二氧化硅和硅酸

［投影］金剛石、晶體硅、二氧化硅的晶體模型及水晶標(biāo)本。

［講述］硅為親氧元素，在地球上硅主要是以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在；而碳主要形成石灰?guī)r和碳酸鹽礦物，碳的氧化物二氧化碳通過光合作用進(jìn)入以碳為骨架的有機(jī)世界。

［板書］１、二氧化硅（SiO２）

［講述］地球上天然二氧化硅成為硅石，約占地殼質(zhì)量的20％，存在形態(tài)有結(jié)晶性和無定性兩種。

［投影］二氧化硅晶體模型：

這種能說明什么問題呢？展示“鳥巢”工程圖片，產(chǎn)生一些聯(lián)想對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)留下深刻印象。

［閱讀］科學(xué)視野。

［講解］將晶體硅結(jié)構(gòu)中的每一個“硅-硅”共價鍵打開，并在其間夾入一個氧原子，就形成了二氧化硅的晶體。這樣，每個硅原子和四個氧原子以共價鍵結(jié)合，形成以該硅原子為中心的正四面體型結(jié)構(gòu)，這種正四面體型結(jié)構(gòu)向空間伸展，就形成了具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體。由于每個氧原子同時和兩個硅原子成鍵，所以二氧化硅晶體中，硅氧原子數(shù)之比為1:2，SiO2只表示一種比例關(guān)系，并不表示晶體中存在SiO2的小分子。

［展示］水晶與瑪瑙示意圖：

［講述］水晶—石英中無色透明的晶體；具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。二氧化硅可用來做光導(dǎo)纖維。

［投影］

［講述］石英可用來做石英鐘、石英表，耐高溫的石英玻璃；水晶可以用來制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質(zhì)的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。這些應(yīng)用與二氧化硅的什么性質(zhì)有關(guān)？

［板書］（１）物理性質(zhì)：堅硬、難溶固體

展示：瓶塞被粘住一個試劑瓶。要學(xué)生來打開。結(jié)果不能打開，引發(fā)學(xué)生討論。瓶塞被粘住的原因是什么？怎樣才能打開？引出SiO2的化學(xué)性質(zhì)。要學(xué)生找原因和對策。

展示：學(xué)校校友送給母校玻璃鏡面上字（圖片），字是怎樣弄上去的？引起學(xué)生討論。

［強(qiáng)調(diào)］酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理。以上兩點，屬二氧化硅的特性。由此，我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)為：

［講解并板書］二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，與氫氧化鈉生成了硅酸鈉，而硅酸鈉是粘膠劑，將瓶塞與試劑瓶粘在一起。

［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸鈉又是一種粘合劑，回答為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

（２）化學(xué)性質(zhì)：

SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較（學(xué)生做，教師補充）

[板書]

1、酸性氧化物 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3

2、氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工業(yè)上用此反應(yīng)制粗硅，這就是“從沙灘到用戶”！）

3、特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

（怎樣保存HF？塑料瓶）

4、在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)（應(yīng)用于玻璃生產(chǎn)）

SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3

SiO2 + CaCO3 == CO2↑ + CaSiO3

［過渡］剛才我們提到二氧化硅不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。那么，硅酸是怎樣的一種酸？它怎樣制得呢？下面我們就來學(xué)習(xí)這個問題。

［板書］２.硅酸(H2SiO3)提出思考：硅酸（H2SiO3）能通過二氧化硅與水反應(yīng)制得嗎？為什么？

引入：硅酸

１、不溶于水，酸性比碳酸弱。

［實驗４—１］試管中加入３～５ｍL Na2ＳiＯ3飽和溶液，滴入２～３滴酚酞試液，再用膠頭滴管逐滴滴入稀鹽酸，邊滴邊震蕩，至紅色變淺并接近消失停止，記錄現(xiàn)象。

２、制備：較強(qiáng)酸與可溶硅酸鹽溶液

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3

硅酸是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，受熱干燥失水。H2SiO3==H2O+SiO2

3、用途：硅膠多孔，吸附水份能力強(qiáng)，常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。

展示干燥劑，小結(jié)硅酸用途

［講解］生成的H4SiO4叫原硅酸，是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。

［板書］ H4SiO4====H2SiO3+H2O

[作業(yè)]P80-81 1、3、5、7 [反思]

在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生“手腦并用”，運用多媒體教學(xué)達(dá)到這種目的。學(xué)生學(xué)習(xí)時抽象思維，邏輯思維，語言表達(dá)的障礙等在多媒體的應(yīng)用下降低了學(xué)習(xí)難度，使教學(xué)難點得以順利突破，學(xué)生也為其形式之新穎，從而產(chǎn)生樂學(xué)情緒 附板書計劃：

第四章 非金屬元素及其化合物

第一節(jié)

無機(jī)非金屬材料的主角—硅 一、二氧化硅和硅酸

１、二氧化硅 ⑴物理性質(zhì)：堅硬、難溶固體

２.硅酸(H2SiO3)⑵化學(xué)性質(zhì)：

⑴不溶于水，酸性比碳酸弱。

酸性氧化物：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

⑵Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4+2NaCl SiO2+CaO===CaSiO3

Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3

氧化性

SiO2+2C===Si+2CO

H4SiO4====H2SiO3+H2O 特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

第四篇：無機(jī)非金屬材料的主角----硅教案

無機(jī)非金屬材料的主角------硅 教案

院系:化學(xué)化工學(xué)院 時間:15min 科目:化學(xué)必修一 課題:無機(jī)非金屬材料的主角---硅(一)主講人: 汪敏 訓(xùn)練技能：

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能

⑴了解二氧化硅在自然界中的含量、存在、用途 ⑵了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 2.過程與方法

⑴自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。⑵對比歸納學(xué)習(xí)二氧化硅的性質(zhì) 3.情感態(tài)度價值觀

⑴認(rèn)識二氧化硅用途，體會化學(xué)的實用性

⑵感受化學(xué)在生活生產(chǎn)中的重要地位，增強(qiáng)將化學(xué)知識應(yīng)用到生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的意識。

二、教學(xué)重難點

重 點：二氧化硅的性質(zhì)和用途

難 點：二氧化硅的性質(zhì)

三、教學(xué)過程

教學(xué)步驟、內(nèi)容

[引言］(講述)在上課之前，我給大家講一個發(fā)生在我生活中的故事。一天，我送給我的雙胞胎表妹一對精美的玻璃杯，然而我的雙胞胎表妹不滿意了，說是不喜歡和對方一樣的東西，你們總送我們一樣的東西，太沒新意了。我想也是，人都希望自己是與眾不同的，對待自己的東西也一樣。那么，我該怎樣讓我的禮物與眾不同呢。我想到了這樣一個辦法，（圖片展示）用此法，我在一個玻璃杯上刻上大表妹喜歡的貓咪頭像，另一個杯子上刻上小表妹喜歡的小熊圖案，分別送給表妹們，她們都滿意了。故事講完了（設(shè)問）引入課題 ［板書］第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅 ［自學(xué)輔導(dǎo)、教學(xué)點撥］請同學(xué)們閱讀教材第74頁、75頁，待會我會請一位同學(xué)總結(jié)二氧化硅的含量和存在形態(tài)。［板書］

一、二氧化硅SiO2

1、存在形式：

［屏幕顯示］總結(jié)、評價學(xué)生的回答。SiO2是硅最重要的化合物。地球上的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12%，其存在形式有結(jié)晶型和無定型兩大類，統(tǒng)稱硅石。［板書］結(jié)晶型 無定型

即然天然二氧化硅在地殼中占了不小的比例，那么它究竟存在與哪些物質(zhì)中呢？我們一起來看一下這幾幅圖片吧。自然界存在的石英、水晶、瑪瑙廣泛地應(yīng)用在飾品制造中，和我們的生活有著密切聯(lián)系。比如老師手上的這塊表，它的表盤就是石英材質(zhì)的。那么我們在看一下這幅圖片，大家有沒有什么印象。金鑲玉”是北京奧運會的獎牌，喻示中國傳統(tǒng)文化中的“金玉良緣”，體現(xiàn)了中國人對奧林匹克精神的禮贊和對運動員的褒獎。介紹了較之不菲的玉，看一下這幅圖片，沙子，在我們的生活中更是隨處可見了，相對來說較前幾者都廉價多了，但是不論是石英、瑪瑙，水晶還是廉價的沙子，他們的組成都含有二氧化硅。［過渡］講完了二氧化硅的存在，我們一起來學(xué)習(xí)一起它的性質(zhì) ［板書］

2、二氧化硅的性質(zhì)

（講述）請同學(xué)們根據(jù)剛才老師列舉的二氧化硅的存在的例子推測一下它具有怎么的物理性質(zhì) ［板書］（1）物理性質(zhì)

（引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，并板書）熔點高、硬度大，不溶于水的固體。

［過渡］那么為什么二氧化硅具有熔點高硬度大，這樣良好的物理性質(zhì)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，為了探究其根本原因，我們來分析一下的結(jié)構(gòu) ［屏幕顯示］展示二氧化硅空間結(jié)構(gòu)。

［分析引導(dǎo)］觀察二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)示意圖，與金剛石的結(jié)構(gòu)很相似，猜測二氧化硅很堅硬，在通常情況下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，實驗室里石英坩堝用來作高溫反應(yīng)儀器，也正是證明了這一點猜測。那它的化學(xué)性質(zhì)究竟是怎樣的呢？ ［板書］（2）化學(xué)性質(zhì)

[ 講述 ] 既然二氧化碳和二氧化硅的結(jié)構(gòu)相似，就意味著兩者的化學(xué)性質(zhì)也相近。那我們通過對比兩者的化學(xué)性質(zhì)，來進(jìn)一步學(xué)習(xí)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)吧。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學(xué)性質(zhì)的比較

(1)CO2 SiO2與水反應(yīng)：CO2＋H2O==H2CO3；SiO2與水不反應(yīng)。

(2)與堿反應(yīng)CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaO==CaCO3 SiO2＋CaO==CaSiO3 ［設(shè)疑］裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡膠塞？

［分析］裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因為玻璃的主要成分二氧化硅易與堿液反應(yīng)生成對應(yīng)的硅酸鹽，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液為水玻璃有較強(qiáng)的粘結(jié)力強(qiáng)將瓶蓋黏合。［設(shè)疑］為什么實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸？

［分析］實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸，因為玻璃的主要成分是二氧化硅，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O； ［屏幕顯示］展示二氧化硅的用途的圖片。［小結(jié)］總結(jié)回顧二氧化硅的物理,化學(xué)性質(zhì)。［隨堂訓(xùn)練］

1.①鹽酸、②濃硫酸、③氧氣、④氫氟酸、⑤氫氧化鉀溶液中，能與地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物起化學(xué)反應(yīng)的是（）A．①② B．④⑤ C．②④ D．③④ 2.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（）A．鐵制坩堝 B．普通玻璃坩堝 C ．石英坩堝 D ．陶瓷坩堝

總板書設(shè)計

第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角——硅 一、二氧化硅

（1）存在形式：結(jié)晶形、無定形

（2）性質(zhì)

物理性質(zhì)：熔點高、硬度大，不溶于水的固體。

化學(xué)性質(zhì)： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O（3）用途：

第五篇：無機(jī)非金屬材料的主角硅 教案

第四章 第1節(jié)

無機(jī)非金屬材料的主角——硅

（第一課時）

一．教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能：

（1）了解硅在自然界中的存在形式、含量和用途；（2）了解二氧化硅的性質(zhì)，認(rèn)識二氧化硅的用途；（3）了解硅酸的性質(zhì)及制備方法；

2、過程與方法：

（1）通過對比的方法，結(jié)合碳、二氧化碳等知識來學(xué)習(xí)硅、SiO2等新知識；（2）學(xué)會運用對比方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和特性；

（3）初步學(xué)會以“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的學(xué)習(xí)模式去認(rèn)識新的物質(zhì)；

3、情感態(tài)度與價值觀：

（1）了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，感受化學(xué)的實用性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二．教學(xué)重點

二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)

三．教學(xué)難點

二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)

四．教學(xué)方法：對比法、實驗探究。

五．教學(xué)流程設(shè)計：硅的含量及存在——硅的原子結(jié)構(gòu)（與碳比較）——SiO2的分類——SiO2的應(yīng)用——SiO2的物理性質(zhì)（與CO2比較）——SiO2的空間結(jié)構(gòu)（與CO2、金剛石比較）——SiO2的化學(xué)性質(zhì)（與CO2比較）——H2SiO3制備及性質(zhì)

六．教學(xué)過程

（一）【引課】中國4000年前的陶器主要成分是硅酸鹽，現(xiàn)代高科技芯片主要成分是硅，二者相差千年，卻存在共同的元素-硅。這就是本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主題：硅——無機(jī)非金屬材料的主角

【板書】4.1無機(jī)非金屬材料的主角——硅

【師】硅是會意字，可拆成，從字上可以看出硅是構(gòu)成巖石、沙子和土壤的基本元素，約占地殼質(zhì)量的90℅以上，是人類生存的基礎(chǔ)。

【銜接】硅在地殼中的含量排第二，僅次于氧元素，那硅在自然界中的存在形態(tài)是化合態(tài)還是游離態(tài)？又主要以什么樣的物質(zhì)形式存在的？為什么？帶著這幾個問題我們來閱讀教材

P74中段部分。

【學(xué)生】（應(yīng)該能回答）以化合態(tài)的形態(tài)存在；主要有硅的氧化物及硅酸鹽；硅是一種親氧元素。

【師】因為硅是一種親氧元素，在自然界中總是和氧相互化合，因此硅在自然界中無單質(zhì)形態(tài)，是以化合態(tài)存在，其化合物主要為氧化物及硅酸鹽。【師】我們先來學(xué)習(xí)硅的氧化物——二氧化硅SiO2 【板書】一.二氧化硅SiO2 【PPT】SiO2廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石，天然的二氧化硅也叫硅石。【閱讀與思考】閱讀課文，完成硅石的樹狀分類.【學(xué)生】學(xué)生板書展示

【師】（展示PPT）硅石可分為結(jié)晶形和無定形兩類，石英晶體是結(jié)晶形的二氧化硅，純凈的石英是無色透明的晶體，也就是常說的水晶，含有雜質(zhì)的具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖⒎Q為瑪瑙；而無定形的硅石主要有硅藻土。

【思考與交流】海南存在大量的沙子，沙子中含有小粒的石英晶體，聯(lián)想一下沙子，SiO2有哪些物理性質(zhì)? 【學(xué)生】引導(dǎo)學(xué)生從態(tài)、熔沸點、水溶性、硬度上回答 【板書】1.物理性質(zhì)：固體、熔點高、硬度大、難溶于水。

【師】硅最外層電子數(shù)是4，與它最外層電子數(shù)相同的還有碳。硅和碳最外層電子數(shù)都為4個，它們的氧化物二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)卻有很大的區(qū)別?！綪PT】SiO2與CO2的物理性質(zhì)比較

【學(xué)生】引導(dǎo)學(xué)生回答CO2的物理性質(zhì)（狀態(tài)、硬度、水溶性、熔沸點）

【思考與交流】為什么SiO2與CO2的物理性質(zhì)相差這么大呢？物質(zhì)的性質(zhì)是由結(jié)構(gòu)決定的，下面我們來看看SiO2具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)。

【師】教材P75右上角圖4-2就是SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)單元，每個Si接4個O形成正四面體，每個O接2個Si使其結(jié)構(gòu)向空間延伸，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中沒有單獨的SiO2分子，只存在硅氧原子且Si：O=1 ：2。PPT展示：

【板書】2.結(jié)構(gòu)：立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

【師】初中我們了解過金剛石，這是金剛石的結(jié)構(gòu)，與SiO2的結(jié)構(gòu)比較怎樣呢？，PPT展示：

【學(xué)生】結(jié)構(gòu)相似

【師】從兩個圖中，我們可以看到的SiO2結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)很相似，所以它們具有相似的物理性質(zhì)，都是熔點高、硬度大、不溶于水。

【師】我們再來看CO2的結(jié)構(gòu)（PPT展示CO2的結(jié)構(gòu)），有單個的CO2分子存在，這種結(jié)構(gòu)不同于金剛石和SiO2，因此它們的物理性質(zhì)差異很大。

【師】SiO2與CO2的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致二者的物理性質(zhì)不同，但是SiO2與CO2都屬于正四價的酸性氧化物，所以二者的化學(xué)性質(zhì)存在相似性。接下來我們探究SiO2的化學(xué)性質(zhì)。【板書】3.化學(xué)性質(zhì)：

【師】SiO2屬于酸性氧化物，酸性氧化物有什么通性呢？

【學(xué)生】與水反應(yīng)，與堿反應(yīng)，與堿性氧化物反應(yīng)等（在副板書旁引導(dǎo)，不一定答全）【師】我們熟悉的CO2也是酸性氧化物，以CO2為例，來分析酸性氧化物能發(fā)生哪些反應(yīng)？ 【PPT】SiO2與CO2的化學(xué)性質(zhì)比較 【學(xué)生】（應(yīng)該能回答）與水、堿反應(yīng)。

PPT：CO2+H2O=H2CO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【師】CO2還能與堿性氧化物反應(yīng)：CO2+CaO=CaCO

3【師】SiO2也是酸性氧化物，能與水反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】不能

【師】SiO2能與堿性氧化物反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】能

【師】請大家對比CO2與CaO反應(yīng)的化學(xué)方程式，寫出SiO2與CaO的反應(yīng)方程式?！景鍟浚?）與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO =【師】那SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】能（可能有些學(xué)生會答不能）

【師】酸性氧化物的定義就是能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，所以SiO2能與強(qiáng)堿反應(yīng)，請大家對比一下CO2與NaOH的反應(yīng)方程式，寫出SiO2與NaOH的反應(yīng)方程式?！景鍟浚?）與強(qiáng)堿反應(yīng)：

【學(xué)生活動】寫出SiO2與NaOH的反應(yīng)方程式，讓一名同學(xué)上黑板寫出此方程式。

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 【思考】實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞(玻璃成分含有SiO2)，你知道為什么嗎？

高溫

=CaSiO3

【學(xué)生】因為SiO2與NaOH能反應(yīng)

【師】如果用磨口玻璃塞，氫氧化鈉就與SiO2反應(yīng)生成黏稠的Na2SiO3，使玻璃塞與試劑瓶口粘結(jié)在一起，玻璃塞就難以打開了。

【師】但SiO2與NaOH反應(yīng)非常緩慢，所以可以用玻璃瓶來盛放氫氧化鈉。

【師】SiO2與CO2都屬于酸性氧化物，有相似的化學(xué)性質(zhì)，都能與強(qiáng)堿、堿性氧化物反應(yīng)，但由于兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致他們的化學(xué)性質(zhì)也存在差異性，如CO2能與水反應(yīng)，而SiO2不能與水反應(yīng)。

【師】酸性氧化物能與酸反應(yīng)嗎？ 【學(xué)生】不能。

【展示】裝鹽酸的玻璃瓶，說明SiO2不能與鹽酸、硫酸、硝酸等酸反應(yīng)?！咀穯枴縎iO2是不是不和任何酸反應(yīng)呢？請大家欣賞視頻 【視頻】播放實驗室HF酸腐蝕玻璃視頻短片

【師】從視頻中，我們得出HF酸是唯一可以與SiO2反應(yīng)的酸。請同學(xué)們嘗試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【板書】（3）特性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O 【師】SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，這是其特性。利用此反應(yīng)，氫氟酸能雕刻玻璃，形成美麗的玻璃雕刻藝術(shù)。

【問1】SiO2既能與氫氧化鈉反應(yīng)，又能與氫氟酸反應(yīng)，SiO2是否屬于兩性氧化物？ 【學(xué)生】思考交流，不能

【師】SiO2只能與氫氟酸反應(yīng)，這是其特性，不能說明SiO2是兩性氧化物，從性質(zhì)上講SiO2應(yīng)屬于酸性氧化物。

【問2】能用玻璃瓶來盛放氫氟酸嗎？ 【學(xué)生】思考交流，不能

【師】不能用玻璃瓶盛放氫氟酸，氫氟酸會腐蝕玻璃，一般用塑料瓶或鉛制容器?！具^渡】通過比較學(xué)習(xí)，我們了解了同一類物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)，但不同的物質(zhì)又有各自的特性。SiO2的廣泛存在，從古到今都被人類廣泛地應(yīng)用著?！綪PT】SiO2的用途，并且介紹光纖之父-高錕

【問】碳酸能由CO2與水反應(yīng)制得，SiO2不與水反應(yīng)，硅酸不能用SiO2來制取，硅酸怎樣制備？我們還可以通過什么方法制取酸？

【學(xué)生】可以用可溶性的硅酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)，制得硅酸 【板書】二.硅酸H2SiO3 【課堂實驗演示 實驗4-1:向飽和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴入稀鹽酸.PPT展示表格（現(xiàn)象、結(jié)論、方程式）

【實驗步驟】試管中取約5ml Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞，逐滴加入稀HCl，邊加邊振

蕩，至紅色變淺并接近消失時停止?！締枴靠吹绞裁磳嶒灛F(xiàn)象？ 【學(xué)生】學(xué)生描述所看到的實驗現(xiàn)象

【師】說明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了什么物質(zhì)？（黑板寫出化學(xué)反應(yīng)方程式）我們用激光燈來照射一下產(chǎn)物，看看有什么現(xiàn)象？ 【學(xué)生】丁達(dá)爾現(xiàn)象

【師】用激光燈照射，有丁達(dá)爾現(xiàn)象。說明硅酸是一種膠體。另外，把試管緩慢倒過來，讓學(xué)生看看怎么現(xiàn)象？

【實驗現(xiàn)象】滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生

【問】硅酸鈉溶液遇酚酞變紅，說明其顯什么性？看到了硅酸凝膠，說明硅酸的水溶性怎么樣？

【實驗結(jié)論】Na2SiO3呈堿性，硅酸難溶于水

【板書】1.制備：Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（膠體）+2NaCl 【師】硅酸是酸，酸有什么性質(zhì)？

【學(xué)生】可以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。（邊講邊板書）

【師】硅酸也是一種難溶性酸，與難溶性堿一樣，加熱可以分解。【板書】2.化學(xué)性質(zhì)：（1）與強(qiáng)堿反應(yīng)

（2）加熱分解H2SiO3

H2O+SiO2

【師】硅酸溶膠中，硅酸濃度大，則會形成硅酸凝膠，經(jīng)干燥脫水后得到硅酸干凝膠，俗稱“硅膠”。硅膠多孔，吸水能看強(qiáng)，可用來作干燥劑和催化劑的載體。PPT展示硅膠用途的圖片。【本課小結(jié)】 【課堂練習(xí)】