第一篇：無機非金屬材料的主角----硅教案

無機非金屬材料的主角------硅 教案

院系:化學化工學院 時間:15min 科目:化學必修一 課題:無機非金屬材料的主角---硅(一)主講人: 汪敏 訓練技能：

一、教學目標

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性質(zhì) 2.過程與方法

⑴自主學習，培養(yǎng)學生自學的能力。⑵對比歸納學習二氧化硅的性質(zhì) 3.情感態(tài)度價值觀

⑴認識二氧化硅用途，體會化學的實用性

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

二、教學重難點

重 點：二氧化硅的性質(zhì)和用途

難 點：二氧化硅的性質(zhì)

三、教學過程

教學步驟、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)無機非金屬材料的主角——硅 ［自學輔導、教學點撥］請同學們閱讀教材第74頁、75頁，待會我會請一位同學總結(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，我們一起來學習一起它的性質(zhì) ［板書］

2、二氧化硅的性質(zhì)

（講述）請同學們根據(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)

（引導學生總結(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］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。那它的化學性質(zhì)究竟是怎樣的呢？ ［板書］（2）化學性質(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性質(zhì)也相近。那我們通過對比兩者的化學性質(zhì)，來進一步學習二氧化硅的化學性質(zhì)吧。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學性質(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的粘結(jié)力強將瓶蓋黏合。［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,化學性質(zhì)。［隨堂訓練］

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。

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

第二篇：無機非金屬主角硅教案

第一節(jié) 無機非金屬材料的主角——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)容不僅為形成化學基本觀念提供感性基礎(chǔ)，也為了解化學與生活，化學與社會發(fā)展，化學與技術(shù)進步之間的密切關(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。在教學中可采用碳和硅（同一主族相鄰的兩種元素）進行對比，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行教學，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，增強教學的直觀行，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生熱愛科學的情感。教學目標：

知識與技能

1、了解硅的重要化合物的主要性質(zhì)，認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行教學，增強教學的直觀性。

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)治了有機界：碳是構(gòu)成有機物的主要元素；硅—統(tǒng)治了無機礦物界：硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。

下面我們的學習就圍繞著碳和硅的相似性進行學習。[學生活動]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 化學性質(zhì)：穩(wěn)定性好

[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學性質(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：無機非金屬材料的主角硅 教案

第四章 第1節(jié)

無機非金屬材料的主角——硅

（第一課時）

一．教學目標

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習硅、SiO2等新知識；（2）學會運用對比方法來認識物質(zhì)的共性和特性；

（3）初步學會以“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的學習模式去認識新的物質(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，感受化學的實用性，增強學習化學的興趣。

二．教學重點

二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)

三．教學難點

二氧化硅的化學性質(zhì)、結(jié)構(gòu)

四．教學方法：對比法、實驗探究。

五．教學流程設(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的化學性質(zhì)（與CO2比較）——H2SiO3制備及性質(zhì)

六．教學過程

（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)課我們學習的主題：硅——無機非金屬材料的主角

【板書】4.1無機非金屬材料的主角——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】我們先來學習硅的氧化物——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.【學生】學生板書展示

【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)? 【學生】引導學生從態(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。【PPT】SiO2與CO2的物理性質(zhì)比較

【學生】引導學生回答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，所以二者的化學性質(zhì)存在相似性。接下來我們探究SiO2的化學性質(zhì)。【板書】3.化學性質(zhì)：

【師】SiO2屬于酸性氧化物，酸性氧化物有什么通性呢？

【學生】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，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的化學性質(zhì)比較 【學生】（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？ 【學生】不能

【師】SiO2能與堿性氧化物反應(yīng)嗎？ 【學生】能

【師】請大家對比CO2與CaO反應(yīng)的化學方程式，寫出SiO2與CaO的反應(yīng)方程式。【板書】（1）與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO =【師】那SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)嗎？ 【學生】能（可能有些學生會答不能）

【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。【板書】（2）與強堿反應(yīng)：

【學生活動】寫出SiO2與NaOH的反應(yīng)方程式，讓一名同學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，有相似的化學性質(zhì)，都能與強堿、堿性氧化物反應(yīng)，但由于兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，導致他們的化學性質(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)。【追問】SiO2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。請同學們嘗試寫出該反應(yīng)的化學方程式。

【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。【過渡】通過比較學習，我們了解了同一類物質(zhì)具有相似的化學性質(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。【PPT】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？

【學生】可以用可溶性的硅酸鹽與強酸反應(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。【問】看到什么實驗現(xiàn)象？ 【學生】學生描述所看到的實驗現(xiàn)象

【師】說明發(fā)生了化學反應(yīng)，生成了什么物質(zhì)？（黑板寫出化學反應(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？ 【學生】丁達爾現(xiàn)象

【師】用激光燈照射，有丁達爾現(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)？

【學生】可以和強堿溶液反應(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.化學性質(zhì)：（1）與強堿反應(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，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】

第四篇：無機非金屬材料的主角——硅教案九

第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅

一、教材分析硅及其化合物在材料科學和信息技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的用途，在半導體、計算機、建筑、通訊以及宇宙航行、衛(wèi)星等方面大顯身手，因此它們的應(yīng)用前景十分廣闊；硅酸鹽工業(yè)在經(jīng)濟建設(shè)和日常生活中有著非常重要的地位。因此選取硅作為非金屬的開篇。

從知識體系來看，它由二氧化硅、硅酸鹽以及硅單質(zhì)三部分完成。從內(nèi)容安排來看，三部分知識都強調(diào)先讓學生根據(jù)身邊的例子和書本大量的彩圖感性認識相關(guān)的性質(zhì)，作出猜測，然后通過實驗或例子得出性質(zhì)，有利于吸引學生的興趣和接受新的知識。

二、教學目標 1.知識目標。

認識硅的性質(zhì)和用途，了解二氧化硅和硅酸鹽的性質(zhì)，知道生活中的二氧化硅制品和硅酸鹽制品。2.能力目標。

通過搜索資料對光纖電纜和普通電纜性能的比較，培養(yǎng)學生對資料的搜索能力。通過碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性質(zhì)的對比，培養(yǎng)學生對知識的遷移和類比能力。3.情感目標。

通過人類居所變遷圖片和我國制陶史的介紹，增強同學們熱愛科學、熱愛祖國的情感；通過課堂5分鐘演講，增強每位學生的責任感和參與意識，在共享知識、信息的同時，感受成功的快樂。

三、教學重點與難點 重點：二氧化硅的性質(zhì)。

難點：硅酸鹽的豐富性和多樣性。

四、課時安排 2課時。

五、教學方法

自主學習、教學點撥、歸納對比、實驗探究、演講討論。

六、教學思路教學思路流程圖

七、教學過程 ［第一課時 ］

［引言］(圖片顯示)在高新科技中硅用來作計算機芯片，石英可以用來加工成絢麗奪目的裝飾品，萬丈高樓離不開硅酸鹽。硅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有著重要的用途。這一節(jié)課的任務(wù)是學習硅以及硅的化合物。

［板書］第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅

［自學輔導、教學點撥］閱讀課本第62頁、68頁，對比已學過的碳的物理性質(zhì)，總結(jié)硅的物理性質(zhì)和用途。

［學生討論、匯報］學生討論、填寫后匯報討論結(jié)果。［板書］

一、硅的物理性質(zhì)(與碳比較)［屏幕顯示］總結(jié)、評價學生的回答。硅的性質(zhì)、用途(與碳比較)碳(C)硅(Si)晶體的物理性質(zhì)金剛石、石墨的物理性質(zhì)描述。顏色、熔點、硬度、導電性。周期表中的位置IVA族。IVA族，在碳元素的正下方。最外層電子、化合價4個電子，化合價較多。4個電子，常顯＋4價，如SiO2。自然界中的存在金剛石、石墨、煤炭中都含有單質(zhì)碳。有親氧性，以硅酸鹽或氧化物形式存在。用途金剛石用作裝飾品，石墨作電極，等等。半導體材料，如晶體管、芯片等。

［圖片展示］(結(jié)合圖片講述)硅的重要性質(zhì)——半導體性的應(yīng)用，另外，硅還是太陽能轉(zhuǎn)換為電能的理想材料。如集成電路、計算機芯片等以及太陽能電池板都用到硅。

［過渡］硅的最外層電子雖然為4，但在自然界中卻找不到單質(zhì)硅，這是由于硅具有親氧性，自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。［板書］

二、二氧化硅的性質(zhì)

［屏幕顯示］展示二氧化硅的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。二氧化硅平面結(jié)構(gòu)二氧化硅空間結(jié)構(gòu)

［引導］請觀察二氧化硅的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合書本第64頁圖4-5，猜測二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)和化學性質(zhì)？

［學生討論］四位同學一組討論，然后請兩位同學匯報討論結(jié)果。

［分析引導］觀察二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)示意圖，與埃菲爾鐵塔(或金剛石的結(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。

［設(shè)疑］究竟SiO2具有怎樣的化學性質(zhì)呢？我們再留意以下一些身邊的例子。沙灘上的沙子含有石英，實驗室用玻璃瓶盛裝試劑，但裝NaOH溶液的試劑瓶瓶塞卻不是玻璃塞??你能從這些例子中概括SiO2的化學性質(zhì)嗎？

［學生討論］對比二氧化碳的化學性質(zhì)，總結(jié)、概括二氧化硅的化學性質(zhì)。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學性質(zhì)的比較

(1)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)與水反應(yīng)：CO2＋H2O==H2CO3；SiO2與水不反應(yīng)。(2)CO2與酸反應(yīng)不反應(yīng)，SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O(3)與堿反應(yīng)CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(4)與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaO==CaCO3 SiO2＋CaO==CaSiO3 用途作干冰、滅火、制汽水、制堿。水晶、瑪瑙飾物，光學儀器，光導纖維。

［設(shè)疑］為什么實驗室不用玻璃試劑瓶盛裝HF酸？裝氫氧化鈉的試劑瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡膠塞？ ［學生回答］（略）

［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；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，將瓶蓋黏合。［屏幕顯示］展示二氧化硅的用途的圖片。

［表達與交流］用二氧化硅作為光導纖維與一般的普通光纜比較，有哪些優(yōu)點呢？ ［學生交流、匯報］交流、匯報課前布置的“查找資料說明二氧化硅作為光纖的優(yōu)越性”。［小結(jié)］收集同學的觀點，總結(jié)概括。光纖光纜與普通電纜的比較光纖光纜普通光纜傳遞信息量每根光纜可同時通過10億路電話。8管同軸電纜，每條通話1800路。原料來源原料來源廣。資源較少。質(zhì)量質(zhì)量輕，每千米27克，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便。每千米16噸。性能抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射。不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射。

［小結(jié)］總結(jié)回顧硅的物理性質(zhì)以及重要用途、二氧化硅的化學性質(zhì)。［隨堂訓練］

1.用交叉分類法連線。Al2O3 SiO2 MgO 兩性氧化物 酸性氧化物 堿性氧化物 金屬氧化物 非金屬氧化物 金屬氧化物

2.在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)的是()。

①焦炭②純堿③氫氟酸④硝酸⑤氫氧化鉀⑥氧化鈣⑦氮氣⑧碳酸鈣 A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑦D.⑤⑥

［課后作業(yè)］《化學學材》第47頁、第48頁第1、3、5、6、7題；課本第69頁第3、4題。［教學反思］

本節(jié)課的主要目標是培養(yǎng)學生結(jié)合生活中的化學現(xiàn)象用已學的知識學會知識遷移、培養(yǎng)類比、歸納的能力。課堂上既復習了碳和二氧化碳、酸性氧化物的有關(guān)知識，也學習了硅、二氧化硅的化學知識。其次，逐步培養(yǎng)了學生搜索信息、分享信息的能力。

本節(jié)課的重點、難點是二氧化硅的性質(zhì)和用途，課堂上是通過先讓學生對二氧化硅的結(jié)構(gòu)和生活中二氧化硅的制品的了解，然后讓學生猜測它可能具有的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)，最后通過查找資料和身邊的實例證明學生的猜測，以此來展開探究的思路。教學中體現(xiàn)了從生活到化學學科知識，再到生活、生產(chǎn)的思路，收到了不錯的效果。課后對作業(yè)《化學學材》第48頁第5、6、7題檢查中發(fā)現(xiàn)，學生能很好地掌握硅酸鹽的豐富性和多樣性。

教學建議：對二氧化硅的結(jié)構(gòu)只要求學生有感性的認識，可提出問題：這種結(jié)構(gòu)與外國的哪一建筑物相似？與我們學過哪種物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)相似？因此它可能有怎樣的物理性質(zhì)？對于二氧化硅作為光導纖維的優(yōu)越性能的有關(guān)資料的查找，要作為課外作業(yè)在一周前預先布置。［本課特色］

課堂中采取學生討論、分析，并結(jié)合了一些身邊化學物質(zhì)和大量優(yōu)美的圖片講述，學生課堂反映很好。整節(jié)課老師講述、歸納的時間為18分鐘，學生活動的時間為22分鐘，充分體現(xiàn)了讓學生參與到課堂中來的新課標精神和培養(yǎng)學生自主學習的精神。［第二課時］ ［復習回顧］復習硅的用途，二氧化硅的化學性質(zhì)和用途。繼續(xù)學習硅在自然界中的另一種存在形式——硅酸鹽，及其有關(guān)的性質(zhì)和用途。［板書］

三、硅酸和硅酸鹽的性質(zhì)和用途 ［學生實驗］課本第65頁實驗4-

1、4-2。

［提出問題］閱讀課本第65頁實驗4-1實驗操作后，請思考硅酸的酸性與鹽酸比較怎樣，與碳酸呢？如何通過實驗驗證你的猜想？

［實驗設(shè)計］補充實驗：向硅酸鈉溶液中吹入二氧化碳氣體，觀察實驗現(xiàn)象。

［分組實驗］(實驗后思考提出的問題)兩人合作完成實驗4-1和補充實驗，比較鹽酸、碳酸、硅酸的酸性強弱；完成實驗4-2后，根據(jù)實驗現(xiàn)象，思考硅酸鈉在生活中有哪些用途。［得出結(jié)論］向硅酸鈉溶液中滴加鹽酸： Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl 向硅酸鈉溶液中吹氣：

Na2SiO3＋CO2＋H2O==H2SiO3↓＋Na2CO3 ［板書］31硅酸

酸性強弱比較：HCl>H2CO3>H2SiO3 用途：制硅膠——干燥劑、催化劑載體 32硅酸鈉(水溶液俗稱水玻璃、泡花堿)水溶液呈堿性；可用作肥皂填料、木材防火劑及粘膠劑等。

［表達與交流］(四人一組交流)看完這一組人類居所變遷的圖片，談?wù)勀愕母邢搿＃蹖W生匯報］討論后發(fā)表自己的觀點。

［小結(jié)］1.社會在進步、人們生活條件在改善； 2.人類利用的材料越來越優(yōu)越；

3.新型的材料對人類的進步起了重要作用，等等。

［過渡］以上住房中用到的磚瓦、玻璃、水泥等都屬于硅酸鹽材料，可見，在通常情況下硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定。

［板書］33常見的硅酸鹽制品(玻璃、水泥、陶瓷)［屏幕顯示］玻璃制品和水泥樣品，它們的成分和用途。

［板書演示］硅酸鹽制品的表示方法：用化學元素符號表示其成分及組成的順序：活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·二氧化硅·水 ［屏幕顯示］古陶瓷圖片欣賞

［講述］中國的陶瓷馳名世界，英文“China”(中國)一詞又指“瓷器”，這反映了在西方人眼里中國是“瓷器故鄉(xiāng)”。

［拓展與遷移］(屏幕顯示)結(jié)合圖片介紹陶瓷的制作工序。

［過渡］古陶瓷對人類文明起了重要的作用，隨著科技的發(fā)展，不斷研究出具有優(yōu)異性能的新型陶瓷。比如高溫超導陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。［板書］34具有優(yōu)越性能的新型陶瓷 ［屏幕顯示］幾種新型陶瓷的圖片

［各抒己見］學完了這一課，談?wù)勀阌惺裁词斋@。硅及其化合物對人類社會進步有哪些貢獻？(預先布置的小論文，五人一組，推選兩位同學在課堂作2分鐘的演講)［課堂小結(jié)］總結(jié)硅酸和典型硅酸鹽——硅酸鈉的化學性質(zhì)和用途。常見硅酸鹽制品的用途。［隨堂訓練］

1.用氧化物的形式表示以下硅酸鹽：

鎂橄欖石Mg2SiO4；高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4；三硅酸鎂Mg2Si3O8·nH2O 2.CO2通入下列溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是()。A.氯化鈣溶液B.石灰水

C.飽和碳酸鈉溶液D.硅酸鈉溶液

［作業(yè)布置］完成課本第69頁第1、2題；《化學學材》第47頁、第48頁第2、4、8、9題。［教學反思］

本節(jié)課的主要目標是培養(yǎng)學生實驗操作和實驗分析能力，了解硅酸鹽制品以及在生活、生產(chǎn)乃至于人類社會的進步中的重要作用。

第五篇：高中化學 無機非金屬材料的主角 硅(二)教案

無機非金屬材料的主角------硅(二)教案

備課人：

課題：第四章 第一節(jié)

無機非金屬材料的主角------硅(二)知識 教

學

目的 與 技能 過程 與 方法 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 難 點 通過對硅酸鹽材料及硅的用途學習，使學生了解新型無機非金屬材料，培養(yǎng)學生熱愛科學的情感。

硅、硅酸鹽的豐富性和多樣性

通過學習，掌握研究非金屬元素單質(zhì)及化合物的一般方法 通過硅與碳的比較學習，引導學生學會運用對比的方法來認識物質(zhì)。

1、了解硅酸鹽、硅的主要性質(zhì)

2、認識硅酸鹽、硅等在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學等領(lǐng)域的應(yīng)用

授課班級

課

時

二、硅酸鹽

1、定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。

2、硅酸鈉 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(1)物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃或泡花堿，是一種泡花堿

(2)化學性質(zhì)：相對穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強

3、表示方法：

原則：金屬氧化物（較活潑------較不活潑）找組成元素

○2 寫成氧化物的形式 方法：○3 原子個數(shù)比不變

○4 檢查有無遺漏

○

三、硅單質(zhì)

1、存在形態(tài)：有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體

2、晶體結(jié)構(gòu)：正四面體形

3、物理性質(zhì)：灰黑色具有金屬光澤的固體、熔點高、硬度大、質(zhì)脆、導電性介于導體和絕緣體之間，是好的半導體材料。

4、化學性質(zhì)(1)常溫下的反應(yīng)：

Si+2F2==SiFSi+4HF==SiF4↑+2H2 ↑ Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑(2)高溫下的反應(yīng)：

Si+O2 高溫 SiO

2Si+2Cl2 高溫 SiCl4

5、硅的制備(1)工業(yè)上制粗硅

SiO2 + 2C(2)由粗硅制純硅

Si+2Cl2 高溫 高溫

Si+2CO ↑

石英砂

焦炭

電爐中

粗硅

SiClSiCl4+2H2 教學過程

教學

方法手段師生活動

高溫 Si+4HCl

教學步驟、內(nèi)容

［思考］SiO2與CO2在物理、化學性質(zhì)方面有哪些相似性和不同 之處 ［投影回顧］ 物理性質(zhì) CO2

無色無味氣體，熔沸點都很低，微溶于水，存在于空氣中

SiO2

灰黑色固體，熔沸點都高，不溶于水，存在于巖中，俗名硅石、石英、水晶纖維、玻璃、硅藻土中都量含有

化學性質(zhì) 和堿 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

和酸 和水--------CO2+H2O===H2CO3 和堿性氧化物 CO2+CaO==CaCO3

SiO2 CaSiO3

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+

2O

+CO高溫

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O--------［回顧］上節(jié)課我們提到，用可溶性硅酸鹽Na2SiO3來制備H2SiO3。事實上，在自然界中，硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，大多數(shù)硅酸鹽是不溶于水的。自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物約占地殼總質(zhì)量的5%。

［板書］

二、硅酸鹽

1、定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。

［講］硅酸鹽結(jié)構(gòu)復雜，一般不溶于水，性質(zhì)很穩(wěn)定。最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉，下面我們主要研究一下硅酸鈉的性質(zhì)

［板書］

2、硅酸鈉

(1)物理性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃或泡花堿，是一種泡花堿

［投影實驗］P77 實驗4-

2、現(xiàn)象 結(jié)論 放入蒸餾水 當水分蒸發(fā)后燃燒

放入Na2SiO3飽和溶液 當水分蒸發(fā)后不易燃燒

用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火

［板書］(2)化學性質(zhì)：相對穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強

［講］硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)復雜，為了方便記憶和計算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成

［板書］

3、表示方法：

原則：金屬氧化物（較活潑------較不活潑）找組成元素

○2 寫成氧化物的形式 方法：○3 原子個數(shù)比不變

○4 檢查有無遺漏

○［投影］例、請用氧化物的形式表示下列硅酸鹽的組成： 硅酸鈉（Na2SiO3）

————————————

鎂橄欖石（Mg2SiO4）———————————— 高嶺土 {Al2(Si2O5)(OH)4} ———————————— ［講］硅酸鹽材料具有很多優(yōu)良的性能，為我們的生活、為人類的科技進步作出了很大的貢獻。受傳統(tǒng)陶瓷某些特殊性能的啟發(fā)，科技工作者在此基礎(chǔ)上進行了一次又一次的創(chuàng)新，又研制出了許多種組成不同、性能更特殊的新型陶瓷。請大家閱讀教材P77上的科學視野。

［投影］傳統(tǒng)硅酸鹽材料：(1)陶瓷：日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具(2)玻璃：

(3)水泥：以黏土和石灰石為主要原料 具有特殊功能的含硅物質(zhì)：(1)碳化硅（金剛砂）

硅鋼：導磁性良好，用作變壓器鐵芯(3)硅橡膠

(4)分子篩：具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(5)生物陶瓷：人造骨

［過］雖然硅的化合物很多，隨處可見，而且從遠古時期人類就已經(jīng)學會加工和使用陶瓷，但是硅的單質(zhì)卻到很晚------18世紀上半葉才制備出來。

硅別看起來灰溜溜的，它自己及化合物的作用卻大得很，大到高科技領(lǐng)域，小到我們的周圍，到處都有Si及其化合物的蹤影，當今電子工業(yè)的飛速發(fā)展，更是人們對Si的性質(zhì)的認識息息相關(guān)，本節(jié)我們就來學習Si及其化合物的有關(guān)知識。

［板書］

三、硅單質(zhì)

1、存在形態(tài)：有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體

［投影］展示晶體Si和晶體Si的結(jié)構(gòu)模型

［板書］

2、晶體結(jié)構(gòu)：正四面體形

［講］晶體Si的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的正四面體型，因此物理性質(zhì)與金剛石類似。

［板書］

3、物理性質(zhì)：灰黑色具有金屬光澤的固體、熔點高、硬度大、質(zhì)脆、導電性介于導體和絕緣體之間，是好的半導體材料。

［講］因為Si在元素周期表中的位置僅次于金屬與非金屬分界線附近，因此硅有些性質(zhì)與金屬相似。硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下硅的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物質(zhì)起反應(yīng)。

［板書］

4、化學性質(zhì)(1)常溫下的反應(yīng)：

Si+2F2==SiF4

Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑

Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑

［講］在高溫下，Si能與O2等非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng) ［板書］(2)高溫下的反應(yīng)：

Si+O2 高溫 SiOSiCl4 Si+2Cl2 高溫 ［講］硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導磁性、耐酸性的合金。半導體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進了信息技術(shù)革命。請大家閱讀教材P79-80上的內(nèi)容，了解一下硅的用途。［投影小結(jié)］ 信息技術(shù)的關(guān)健材料，——半導體、晶體管、芯片。○2 半導體性能——將太陽能轉(zhuǎn)換為光能的重要材料——光電池

○3 硅合金 ○［板書］

5、硅的制備(1)工業(yè)上制粗硅

SiO2 + 2C(2)由粗硅制純硅

Si+2Cl2 高溫 高溫

Si+2CO ↑

石英砂

焦炭

電爐中

粗硅

SiCl4 Si+4HCl

SiCl4+2H2 高溫 ［總結(jié)］本節(jié)課我們學習了硅酸鹽的重要用途及性質(zhì)，了解了硅酸鈉的特性------耐火。知道了Si單質(zhì)的重要用途。從結(jié)構(gòu)上、從周期表的位置，進一步理解了Si的性質(zhì)。21世紀人類所面臨的重大問題之一是能源危機。而從書上我們了解到Si是具發(fā)展前景的新能源材料。同學們，隨著人類對Si及其化合物的認識越來越深刻，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信Si及其化合物對人類作出更大的貢獻，給人類帶來更大的驚喜!［自我評價］

1、下列關(guān)于硅的說法不正確的是(C)

A、硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色，有金屬光澤的固體

B、硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。

C、硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng) D、加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng)

2、下列關(guān)于碳和硅的敘述中，不正確的是(AD)

A、氧化物都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

B、單質(zhì)在加熱時都能跟氧氣反應(yīng)

C、氧化物溶于水都生成相應(yīng)的酸

D、碳和硅兩種元素都有同素異型體

教學回顧：