二氧化硅及硅酸 教案.doc

无机非金属材料的主角硅 教学方案(设计)课 题二氧化硅与硅酸课型新授课授课教师教材版本人教版章节第四章第1节l 学生情况（分析） 从认知结构看，学生在初中已经学了二氧化碳的性质，也接触过酸性氧化物的概念，对酸性氧化物的性质有初步的理解；从心理特征看，高一学生已具备发现问题、分析问题、解决问题的初步能力。l 教学内容 (分析处理)本节教材包括两部分，二氧化硅的物理化学性质、用途及硅酸的制取原理和硅胶的用途。其中二氧化硅的化学性质是本节的重点，在二氧化硅的化学性质中重点突出了酸性氧化物的性质。介绍二氧化硅的一些物理性质后，以图配文的方式介绍了二氧化硅的用途，最后让学生通过日常生活中的一些事实，以“思考与交流”的方式得出二氧化硅的化学性质。对于硅酸，书上只是简要介绍了其制取原理和硅胶的用途。l 教学目标（设计）1、了解硅的两种重要化合物二氧化硅及硅酸的主要性质； 2、通过对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸）、学会联系、对比、归纳总结的学习方法；3、了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。l 教学方法（策略）（设计）对比法、问题讨论法、实验法l 教学媒体（设计）多媒体计算机l 教学流程l 教学过程教师活动教学内容学生活动设计意图时间分配引入今年的诺贝尔物理学奖得主高锟被誉为“光纤之父”，那么大家对光纤又知道多少呢？硅及其化合物在日常生活中的应用思考问题从电脑的芯片、光导纤维、水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例引入硅及其化合物。1min补充光纤其实是硅的一种化合物，其实在我们的日常生活中还有很多硅的化合物，我们一起来看一下展示电脑的芯片、水泥、玻璃和瓷砖等图片板书无机非金属材料的主角硅提问大家可以看到，硅在我们的日常生活扮演着十分重要的角色，那么硅有什么特点呢？硅的性质与特点思考问题，注意观察元素周期表，完成表格引导学生通过观察、思考，学会归纳总结元素的性质与特点5min展示元素周期表讲述大家仔细观察一下元素周期表，以及阅读书本P62第1、2、3自然段，然后完成下列表格。提问硅和碳有哪些共性？碳与硅的性质比较讨论，总结归纳联系学生已有的知识和生活经验来介绍硅等新知识，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系，突出硅的亲氧性强于碳的亲氧性。5min提问那碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？小结根据大家刚才的回答，我们可以得出下列结论：硅与碳既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，而碳却没有此特点，因此硅和碳在自然界中的存在形式不同。板书一、二氧化硅讲述二氧化硅是硅与氧结合的其中一种重要的化合物。其在自然界分布很广，我们之前看到的水晶、石英等都是二氧化硅。在深入学习二氧化硅之前，我们先来回忆一下二氧化碳的性质。二氧化碳的物理、化学性质回忆二氧化碳的性质，完成表格通过回忆二氧化碳的性质，引导学生对二氧化硅的性质进行假设，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。5min提问好，我们知道碳和硅是同一主族相邻的两种元素，那么它们的氧化物，会不会也有一定的共性呢？大家试从二氧化碳的性质推测二氧化硅可能具有哪些重要的性质？二氧化硅的性质，突出其酸性氧化物根据二氧化碳的性质，尝试推导出二氧化硅的性质师生共同小结二氧化硅是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。讲述现在请大家阅读书本P63、64，思考并讨论二氧化硅实际具有的性质与上述推导一致吗？有没有不同的表现？请举例说明。二氧化硅的性质将假设与书上的知识进行比较，思考问题，得出结论通过对比加深对知识的理解，突出二氧化硅的特殊性质。 4min师生共同小结实际情况与上述推断不完全相同。不同表现在于：二氧化硅是一种难熔固体，不溶于水。而正是因为二氧化硅不溶于水，所以不能直接与水反应生成硅酸，但常温下除能与氢氧化钠溶液反应外，还能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水。与教师共同总结，得出二氧化硅的性质板书1、酸性氧化物 2、与氢氟酸反应讲述二氧化硅化学稳定性好，除氢氟酸外一般不与其他酸反应。利用二氧化硅与氢氟酸的反应，可以在玻璃上雕刻图案。二氧化硅与氢氟酸的反应观察通过生活上的例子，增强教学的直观性，激发学生的学习兴趣，并加深对知识的理解，有利于学生对知识的记忆和掌握。0.5min展示雕刻玻璃的图片提问根据我们总结的二氧化硅性质回答，实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？二氧化硅与强碱的反应思考问题，得出结论1min补充二氧化硅易与强碱溶液反应，生成硅酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开启。展示SiO2 + NaOH =SiO2 + CaO =SiO2 + HF =二氧化硅的化学性质完成方程式深化记忆1.5min讲述二氧化硅能在日常生活中应用广泛，除了是因为其化学稳定性好，其物理性质也有一定得影响。我们先来看一下二氧化硅的结构。二氧化硅的结构及其物理性质3min展示二氧化硅的结构观察通过观察二氧化硅的结构，引导学生推导出二氧化硅的物理性质，加深记忆。讲述二氧化硅晶体是由硅和氧按1：2的比例所组成的立体网状结构，基本单元是SiO4的正四面体结构。这种网状结构是十分稳定的，因此二氧化硅的熔点较高。同学们再观察一下水晶、石英，二氧化硅还具有什么物理性质？思考问题，得出二氧化硅的物理性质练习1、下列说法正确的是（ ）A、自然界存在大量单质硅 B、SiO2与任何酸都不起反应C、光导纤维被广泛应用于信息传输 D、SiO2的化学性质很活泼，能与很多物质发生化学反应2、熔融烧碱应选用的器皿是（ ）A铁制坩埚 B普通玻璃坩埚 C石英坩埚 D陶瓷坩埚回答问题巩固知识1min讲述看完了水晶、石英，我们现在再来看一下生活中常见的硅胶。硅酸的存在形式观察，得到实验现象，总结利用实物加深认识1.5min演示将变色硅胶分别装于两个烧杯，向一个烧杯中滴水，对另一个烧杯进行加热。以直观观察，记住实验现象；引发对现象（问题）的思考。板书二、硅酸讲述硅胶有如此优良的性能，其化学成分是什么呢？其实硅胶就是硅酸溶胶经干燥脱水而制成。那硅酸又是如何制备的呢？下面我们来做一个实验。硅酸的制备观察，得到实验现象以直观观察，记住实验现象；引发对现象（问题）的思考。1.5min演示实验往装有硅酸钠的试管中滴入2滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸提问大家讨论下列问题：硅酸与盐酸比较，谁的酸性强？你是根据什么现象判断出来的？硅酸的酸性思考问题，得出结论引导学生运用已学知识对现象进行解释0.5min继续提问那么硅酸与碳酸比较又会怎样呢？硅酸的酸性与碳酸的酸性的比较思考问题引导学生观察白色胶状沉淀的生成，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。5min讲述那么，我们来验证这位同学的说法。演示实验往一定量的饱和硅酸钠溶液中通入足量的二氧化碳。观察实验现象，得出结论小结硅酸钠溶液中滴加盐酸或通入足量的CO2后，都产生了不溶于水的硅酸。这说明硅酸的酸性比盐酸和碳酸的酸性都弱。因为酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出较弱的酸。总结归纳板书酸性：硅酸盐酸 硅酸 碳酸 课堂小结二氧化硅是硅的最重要化合物，在自然界中存在非常广泛，主要存在物为石英（水晶、玛瑙和沙子），广泛用于建筑材料、现代光学及光纤制品，饰物及工艺品。化学性质：表现酸性氧化物的性质：SiO2+CaO=CaSiO3、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O硅酸经干燥脱水后就是我们常用的变色硅胶。硅酸的酸性弱于碳酸，所以可以往硅酸钠中通CO2来制备硅酸。总结所学知识巩固新知识4min作业布置请同学们完成下列几道题，并预习P65第二节的内容。1、盐酸、浓硫酸、氧气、氢氟酸、氢氧化钾溶液中，能与地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物起化学反应的是（ ） A B C D2、工业上制