第一篇：1_無機非金屬材料的主角——硅_教學設計_教案

教學準備

1.教學目標

知識與技能：

1．了解二氧化硅的晶體結構，掌握二氧化硅的化學性質，了解其用途。2．對硅酸的組成、性質及制備形成初步的認 識。3．了解硅酸鹽的組成的表示方法、性質及應用。4．理解硅酸鈉的性質及應用。過程與方法

通過對二氧化硅的晶體結構及其化學性質的學習，培養學生空間想象能力和邏輯思維能力。

情感、態度與價值觀 感受化學在生活生產中的重要地位，培養學生關注社會的意識和責任感。

2.教學重點/難點

教學重點： 二氧化硅的性質和硅酸的制備；硅單質及其化合物的性質，硅的制法。難點： 二氧化硅和硅的性質

3.教學用具

多媒體

4.標簽

無機非金屬材料的主角

教學過程 新課引入

展示圖片：水晶、瑪瑙、石英坩堝、沙子。你知道組成這些物質的成分是什么嗎？

講述：這些物質雖然看起來形態各異，實際上它們都含有同一種元素——硅，硅在地殼中的含量僅次于氧。大到高科技領域，小到我們的周圍，到處都有硅及其化合物的蹤影。當今電子工業的飛速發展，更是與人們對硅的性質的認識息息相關。本節課，我們首先來學習二氧化硅及其化合物——硅酸的有關知識。

二、新課教學 板書：第一節

硅

過渡：首先，我們來了解一下硅元素的有關知識。

學生閱讀課本第74頁的第一、二自然段，了解硅在自然界的含量、存在形態等方面的內容。

歸納整理：硅以化合態存在于自然界，硅元素主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在于地殼的各種礦物和巖石里。

過渡：我們先來學習硅的氧化物——二氧化硅的性質。(一)二氧化硅和硅酸 1．二氧化硅

學與練：寫出C和Si的原子結構示意圖，根據最外層電子數，推測CO2 和SiO2的性質是否相同？

歸納整理：C和Si的最外層都有4個電子，CO2 和SiO2分別是二者的最高價氧化物，它們的性質應該相似但又不完全相同。

思考與交流：請同學們回憶我們初中學過的二氧化碳的性質，并從物理性質和化學性質兩方面回答。學生思考交流回答，教師補充。歸納整理：

①二氧化碳的物理性質：常溫常壓下是無色無味的氣體、能溶于水、密度比空氣大。

②二氧化碳的化學性質： CO2+H2O=H2CO3 CO2+Na2O==Na2CO3 CO2+CaO==CaCO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2能與堿反應生成鹽和水，是酸性氧化物。

過渡：下面我們來學習二氧化硅的性質，并和二氧化碳的性質加以比較，看二者是否相同。

學生閱讀教材第75頁的內容，了解二氧化硅的性質及用途。

歸納整理：二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構成了巖石，天然二氧化硅也叫硅石。砂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，水晶是純度較高的二氧化硅。二氧化硅可用來做光導纖維；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中的重要部件、光學儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。⑴二氧化硅的物理性質：

SiO2是一種堅硬難熔的固體，不溶于水。用途：可用于制作光導纖維、石英坩堝、飾品等。

講解：CO2、SiO2的物理性質差別很大，二氧化碳是一種無色無味的氣體，二氧化硅是一種堅硬難熔的固體。原因是二者的結構不同，相關知識我們將在選修教材中學習。

過渡：SiO2與CO2的物理性質差別很大，那么它們的化學性質是不是也有這么大的差異呢？請大家閱讀課本第76頁有關內容，并填寫下表。板書；

⑵二氧化硅的化學性質

PPT展示：SiO2與CO2化學性質的比較 展示一個同學的答案，分析對比，得出結論。

歸納整理：CO2、SiO2的化學性質差別不很大，比較相似，都能與堿性氧化物或強堿反應生成鹽，都是酸性氧化物。二氧化硅不能溶于水得到相應的酸——硅酸。酸性氧化物一般不與酸發生化學反應，而二氧化硅卻能與氫氟酸發生反應，這也是工業上用氫氟酸雕刻玻璃的反應原理。以上兩點，屬二氧化硅的特性。①特性：

a．不溶于水的酸性氧化物。

b．能與氫氟酸反應：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。②酸性氧化物

a．與堿反應：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。b．與堿性氧化物反應：SiO2+CaO?==CaSiO3。思考與交流：

（1）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）實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？

（3）某同學根據SiO2既可與堿反應，也能與氫氟酸反應，推斷SiO2為兩性氧化物。是否正確？

學生思考交流回答，教師補充。歸納整理：

（1）因為玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和堿反應生成Na2SiO3，而Na2SiO3具有粘合性，容易使玻璃瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開。（2）因為玻璃中含有SiO2、SiO2能與氫氟酸反應，故不用玻璃瓶，用塑料瓶盛放。

（3）兩性氧化物是指既和酸反應，又和堿反應生成鹽和水的氧化物，而SiO2與氫氟酸反應沒有生成鹽，故SiO2不是兩性氧化物。

過渡：二氧化硅不能溶于水得到相應的酸——硅酸。那么，硅酸是怎樣的一種酸？它怎樣制得呢？下面我們就來學習這個問題。2．硅酸(H2SiO3)學生閱讀教材第76頁最后一自然段，了解硅酸的性質。歸納整理并板書： ⑴物理性質

硅酸是一種白色的固體，酸性比碳酸還要弱，它不溶于水。實驗探究：

學生分組做教材第76頁探究實驗4-1，觀察并記錄實驗現象，填寫下表： 討論：實驗室制硅酸的原理。歸納整理并板書： ⑵制取原理：

強酸制弱酸——可溶性硅酸鹽與酸反應得到 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl 過渡：硅酸的酸性比碳酸還要弱，那么根據強酸制弱酸的原理，推測向Na2SiO3溶液中通入CO2會出現什么現象？寫出反應方程式。學生思考回答。歸納整理并板書： 現象：有白色沉淀生成。

化學方程式：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。

講解：先形成硅酸溶膠，濃度較大時形成硅酸凝膠。硅酸凝膠經干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為硅膠。硅酸在加熱條件下會進一步失水得到二氧化硅。板書：

⑶化學性質：H2SiO3 == SiO2+H2O ⑷用途——硅膠，做干燥劑。鞏固練習

1．地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物中，不具有的性質是（）A．熔點很高

B．與水反應生成對應的酸

C．可與燒堿反應生成鹽

D．堅硬

2．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質，最適宜的試劑是（）A．純堿溶液

B．鹽酸

C．硫酸

D．苛性鈉溶液

3．下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（）A．HF溶液

B．KOH溶液

C．鹽酸

D．水玻璃 參考答案：B

B

C(二)硅酸鹽

閱讀教材第77頁第一自然段，了解硅酸鹽的組成。歸納整理并板書：

1．硅酸鹽：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。多數不溶于水，化學性質很穩定。

講述：硅酸鹽是構成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物，約占地殼質量的5％。粘土的主要成分是硅酸鹽。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸鹽的種類很多，結構也很復雜，通常可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成。書寫時，應把金屬氧化物寫在最前面，然后寫SiO2，最后寫H2O。且各種氧化物之間用“·”隔開。板書：

硅酸鹽組成的表示方法：

如： Na2SiO3

Na2O·SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4

Al2O3·2SiO2·2H2O 過渡： 硅酸鹽種類很多，大多難溶于水，可溶性硅酸鹽最常見的是Na2SiO3，它的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無色粘稠的液體，它有什么用途？ 2．硅酸鈉(Na2SiO3)：可溶于水，其水溶液俗稱水玻璃。實驗探究：

學生分組實驗教材第77頁實驗4-2。填寫下表：

歸納整理：實驗室里用于制H2SiO3，工業上可制成硅酸凝膠，處理后就得硅膠。硅膠是一種很好的干燥劑和催化劑載體。食品袋里的通常用硅膠作干燥劑。投影：硅膠圖片樣品。

板書：用途：制備硅膠和木材防火劑。

過渡： Na2SiO3還有哪些用途？請同學們回憶盛放堿液的試劑瓶能否用玻璃塞？說明了什么問題？ 學生思考交流回答。展示：

（1）用玻璃塞塞緊的長期裝堿液的試劑瓶，拔其瓶塞。（2）室內裝修用過的盛玻璃膠的塑料瓶，讀出玻璃膠的成分。歸納整理：

Na2SiO3還可用作粘合劑，用于粘玻璃制品。

閱讀教材第77頁科學視野，了解硅酸鹽如何具有保肥能力。

過渡：我國是一個有著悠久歷史的國家，從古到今，人類創造性的生產出了幾類硅酸鹽產品——陶瓷、玻璃、水泥等，下面我們通過錄像和圖片了解硅酸鹽產品的發展歷史和它們在日常生活中的應用。播放（1）秦兵馬俑圖片或錄像。

（2）有關博物館中的古陶器和瓷器介紹的影視資料。（3）雄偉壯觀的現代建筑。學生觀看并發表他們的感想。

講述：陶瓷是中國人發明并最早使用，歐洲人視中國陶瓷為無價之寶，所以歐洲人把瓷器叫做“China”，久而久之 “China”就成了中國的英文名稱。陶瓷在我國歷史悠久，但目前發展狀況不容樂觀，還需各位作出不懈努力，宏揚民族文化精髓。那么你能否舉出幾例現代社會中含硅元素的新型無機非金屬材料？ 學生閱讀教材第78～79頁，了解新型無機非金屬材料的成分和用途。展示圖片：超導材料、新型陶瓷、光導纖維等。

講述：能源、材料、信息是文明的三大支柱，而能源問題的解決和信息社會飛速發展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在現代電子、航空航天、敏感材料、超導材料中起著十分重要的作用。

學生閱讀教材第79～80頁，了解硅的存在和用途。

歸納整理：在自然界中無單質形式存在的硅，只有化合態硅。硅是構成礦物和巖石的主要元素。人類雖然在一萬年前制出了陶器，而人類真正認識硅元素是在1823年由瑞典化學家貝采利烏斯用金屬鉀還原四氟化硅時獲得單質硅的。展示圖片：單晶硅。(三)硅單質

1．物理性質：灰黑色有金屬光澤的固體。熔點高，硬度大。2．用途：是重要的半導體材料，制造太陽能電池，制造硅合金等。學與練：寫出碳和硅的原子結構示意圖，分析硅的化學性質是否活潑。解釋：硅、碳同屬ⅣA族元素，最外電子層有4個電子。所以硅的化學性質與碳相似，常溫下比較穩定。歸納整理：

3．硅的化學性質：常溫下不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，一般不與其他物質反應。加熱條件下，可與氧氣反應。歸納整理：

閱讀補充資料，了解硅的工業制法。

4．硅的工業制法：工業上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質的粗硅。

SiO2＋2C=Si＋2CO↑

粗硅能跟氯氣反應得到SiCl4，再用氫氣還原制得純硅 Si（粗）+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si（純）+4HCl

課堂小結

1．了解了硅元素在自然界中的存在和含量。

2．學習了二氧化硅的存在形式和性質，并和CO2進行了對比。

3．學習了硅酸的性質和用途，并通過硅酸的制取了解一種重要的化學反應原理——強酸制弱酸。

4.硅酸鹽的定義、表示方法及工業產品 5.硅酸鈉的性質和用途

6.硅單質的存在形式、性質、工業制備和用途

課后習題

1．下列說法中，正確的是（）A．陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸鹽產品

B．水晶、瑪瑙、光纖、硅膠的主要成分都是SiO2 C．SiO2很穩定，與所有的酸都不反應

D．將石棉(CaMg3Si4O12)化學式改寫成氧化物的形式：3(MgO·CaO)·4SiO2 2．下列不能用磨口玻璃瓶盛放的試劑是（）A．溴水

B．水玻璃

C．高錳酸鉀

D．硝酸 3．下列表述中，正確的是（）①人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化學家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽

③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料

④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛

⑤太陽能電池可采用硅材料制作，其應用有利于環保、節能

A．①②③

B．②④

C．③④⑤

D．③⑤ 參考答案： 1．A 2．B 3．D

板書。

第二篇：無機非金屬主角硅教案

第一節 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知識。本節內容不僅為形成化學基本觀念提供感性基礎，也為了解化學與生活，化學與社會發展，化學與技術進步之間的密切關系提供了豐富的素材。

本節的主要內容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性質、硅酸鹽的性質、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，聯系生產生活的實際，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，激發學生的學習興趣，培養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，認識硅及其化合物的主要用途。

2、聯系生產生活實際，培養學生對知識的遷移能力。

過程與方法

1、采用對比的方法，聯系碳、二氧化碳大等學生已有的知識、經驗來介紹硅、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構示意圖。[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，性質穩定。但他們卻是不可以忽視的：碳--統治了有機界：碳是構成有機物的主要元素；硅—統治了無機礦物界：硅是構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]回顧碳的相關知識

存在酸性氧化物

弱酸

性質

[學生活動] [歸納、總結、板書] ① 物理性質：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學性質：穩定性好

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

[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穩定，不能夠跟一般的酸發生反應，除HF外。[板書]a、不與酸反應，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，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]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。

制取、用途。需要重點掌握二氧化硅的性質和硅酸的制取。

板書設計：

§4-1無機非金屬材料的主角——硅

1、二氧化硅

SiO2 ① 物理性質：熔點高、硬度大 ② 用途：建筑材料、飾品、工藝品 ③ 化學性質：穩定性好

a、不與酸反應，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

SiO2?CaO ? CaSiOC、與堿反應

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

2、硅酸

實驗過程：

現象：紅色消失，生成白色凝膠

結論：硅酸鈉轉化為硅酸

反應：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(膠體)+2NaCl

高溫

第三篇：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，掌握二氧化硅的化學性質 2.過程與方法

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

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中的重要地位，增強將化學知識應用到生活、生產和科學技術中的意識。

二、教學重難點

重 點：二氧化硅的性質和用途

難 點：二氧化硅的性質

三、教學過程

教學步驟、內容

[引言］(講述)在上課之前，我給大家講一個發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（設問）引入課題 ［板書］第一節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二氧化硅的含量和存在形態。［板書］

一、二氧化硅SiO2

1、存在形式：

［屏幕顯示］總結、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量的12%，其存在形式有結晶型和無定型兩大類，統稱硅石。［板書］結晶型 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、瑪瑙廣泛地應用在飾品制造中，和我們的生活有著密切聯系。比如老師手上的這塊表，它的表盤就是石英材質的。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，喻示中國傳統文化中的“金玉良緣”，體現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 ［板書］

2、二氧化硅的性質

（講述）請同學們根據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 ［板書］（1）物理性質

（引導學生總結，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，結構決定性質，為了探究其根本原因，我們來分析一下的結構 ［屏幕顯示］展示二氧化硅空間結構。

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

[ 講述 ] 既然二氧化碳和二氧化硅的結構相似，就意味著兩者的化學性質也相近。那我們通過對比兩者的化學性質，來進一步學習二氧化硅的化學性質吧。［屏幕顯示］CO2和SiO2化學性質的比較

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

(2)與堿反應CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)與堿性氧化物反應CO2＋CaO==CaCO3 SiO2＋CaO==CaSiO3 ［設疑］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生成對應的硅酸鹽，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力強將瓶蓋黏合。［設疑］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：SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O； ［屏幕顯示］展示二氧化硅的用途的圖片。［小結］總結回顧二氧化硅的物理,化學性質。［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的是（）A．①② B．④⑤ C．②④ D．③④ 2.熔融燒堿應選用的器皿是（）A．鐵制坩堝 B．普通玻璃坩堝 C ．石英坩堝 D ．陶瓷坩堝

總板書設計

第一節 無機非金屬材料的主角——硅 一、二氧化硅

（1）存在形式：結晶形、無定形

（2）性質

物理性質：熔點高、硬度大，不溶于水的固體。

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

第四篇：無機非金屬材料的主角硅 教案

第四章 第1節

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，認識二氧化硅的用途；（3）了解硅酸的性質及制備方法；

2、過程與方法：

（1）通過對比的方法，結合碳、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的共性和特性；

（3）初步學會以“結構——性質——用途”的學習模式去認識新的物質；

3、情感態度與價值觀：

（1）了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生產中的應用，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，硅酸的性質

三．教學難點

二氧化硅的化學性質、結構

四．教學方法：對比法、實驗探究。

五．教學流程設計：硅的含量及存在——硅的原子結構（與碳比較）——SiO2的分類——SiO2的應用——SiO2的物理性質（與CO2比較）——SiO2的空間結構（與CO2、金剛石比較）——SiO2的化學性質（與CO2比較）——H2SiO3制備及性質

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成巖石、沙子和土壤的基本元素，約占地殼質量的90℅以上，是人類生存的基礎。

【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是化合態還是游離態？又主要以什么樣的物質形式存在的？為什么？帶著這幾個問題我們來閱讀教材

P74中段部分。

【學生】（應該能回答）以化合態的形態存在；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形態，是以化合態存在，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）硅石可分為結晶形和無定形兩類，石英晶體是結晶形的二氧化硅，純凈的石英是無色透明的晶體，也就是常說的水晶，含有雜質的具有彩色環帶狀或層狀的石英稱為瑪瑙；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，聯想一下沙子，SiO2有哪些物理性質? 【學生】引導學生從態、熔沸點、水溶性、硬度上回答 【板書】1.物理性質：固體、熔點高、硬度大、難溶于水。

【師】硅最外層電子數是4，與它最外層電子數相同的還有碳。硅和碳最外層電子數都為4個，它們的氧化物二氧化硅與二氧化碳的物理性質卻有很大的區別。【PPT】SiO2與CO2的物理性質比較

【學生】引導學生回答CO2的物理性質（狀態、硬度、水溶性、熔沸點）

【思考與交流】為什么SiO2與CO2的物理性質相差這么大呢？物質的性質是由結構決定的，下面我們來看看SiO2具有怎樣的空間結構。

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

【板書】2.結構：立體空間網狀結構

【師】初中我們了解過金剛石，這是金剛石的結構，與SiO2的結構比較怎樣呢？，PPT展示：

【學生】結構相似

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

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

【師】SiO2與CO2的空間結構不同，導致二者的物理性質不同，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存在相似性。接下來我們探究SiO2的化學性質。【板書】3.化學性質：

【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，與堿反應，與堿性氧化物反應等（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生哪些反應？ 【PPT】SiO2與CO2的化學性質比較 【學生】（應該能回答）與水、堿反應。

PPT：CO2+H2O=H2CO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【師】CO2還能與堿性氧化物反應：CO2+CaO=CaCO

3【師】SiO2也是酸性氧化物，能與水反應嗎？ 【學生】不能

【師】SiO2能與堿性氧化物反應嗎？ 【學生】能

【師】請大家對比CO2與CaO反應的化學方程式，寫出SiO2與CaO的反應方程式。【板書】（1）與堿性氧化物反應：SiO2+CaO =【師】那SiO2能與NaOH溶液反應嗎？ 【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生成鹽和水的氧化物，所以SiO2能與強堿反應，請大家對比一下CO2與NaOH的反應方程式，寫出SiO2與NaOH的反應方程式。【板書】（2）與強堿反應：

【學生活動】寫出SiO2與NaOH的反應方程式，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

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

【師】但SiO2與NaOH反應非常緩慢，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，都能與強堿、堿性氧化物反應，但由于兩者的空間結構不同，導致他們的化學性質也存在差異性，如CO2能與水反應，而SiO2不能與水反應。

【師】酸性氧化物能與酸反應嗎？ 【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。【追問】SiO2是不是不和任何酸反應呢？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反應的酸。請同學們嘗試寫出該反應的化學方程式。

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

【問1】SiO2既能與氫氧化鈉反應，又能與氫氟酸反應，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，這是其特性，不能說明SiO2是兩性氧化物，從性質上講SiO2應屬于酸性氧化物。

【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具有相似的化學性質，但不同的物質又有各自的特性。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與水反應制得，SiO2不與水反應，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，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（現象、結論、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】看到什么實驗現象？ 【學生】學生描述所看到的實驗現象

【師】說明發生了化學反應，生成了什么物質？（黑板寫出化學反應方程式）我們用激光燈來照射一下產物，看看有什么現象？ 【學生】丁達爾現象

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

【實驗現象】滴入酚酞溶液呈紅色，滴入鹽酸有透明的硅酸凝膠產生

【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？

【學生】可以和強堿溶液反應。（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：（1）與強堿反應

（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】 【課堂練習】

第五篇：無機非金屬的主角硅教學設計

無機非金屬的主角-硅 教學設計

教學目標：

【知識與技能】

①使學生了解硅的兩種化合物——二氧化硅和硅酸鹽的主要性質。

②使學生熟悉有關二氧化硅的主要的化學反應方程式的書寫。

③讓學生自己歸納二氧化硅和硅酸的物理和化學性質，不斷加強其歸納總結的能力。

【過程與方法】

①通過圖片展示的方法使學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運用對比學習的方法，即通過將硅的化合物與學生熟悉的碳的化合物進行對比，使學生更好得掌握其主要性質。

3．本節多數內容屬于了解層次，部分段落閱讀自學，提高的閱讀能力、收集資料能力、自學能力和語言表達能力。

【情感態度與價值觀】

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

2．促進學生逐漸形成正確的科學社會觀，學生認識到“科學技術是第一生產力”，關心環境，資源再生及研究、探索、發現新材料等與現代社會有關的化學問題，提高學生社會責任感。

【教學重點】 二氧化硅的性質

【教學難點】 硅酸鹽的豐富性和多樣性 【教學過程】

[導課]問題：

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

[問題]：硅又憑什么能做無機非金屬材料的主角呢？引出原子結構來解釋。

請同學們翻到課本后的周期表查看硅在周期表的位置及結構。

[板書]

第四章 非金屬元素及其化合物

[板書]

§4-1無機非金屬材料的主角-硅

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

［問題］碳和硅元素結構上又和碳有什么不同？推測硅單質的性質有哪些？

［學生閱讀］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。“最重要”三個字是如何體現呢？接下來具體進行了解二氧化硅有關性質。

［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；而碳主要形成石灰巖和碳酸鹽礦物，碳的氧化物二氧化碳通過光合作用進入以碳為骨架的有機世界。

［板書］１、二氧化硅（SiO２）

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

［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，產生一些聯想對網狀結構留下深刻印象。

［閱讀］科學視野。

［講解］將晶體硅結構中的每一個“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合，形成以該硅原子為中心的正四面體型結構，這種正四面體型結構向空間伸展，就形成了具有空間網狀結構的原子晶體。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，硅氧原子數之比為1:2，SiO2只表示一種比例關系，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；具有彩色環帶狀或層狀的稱為瑪瑙。二氧化硅可用來做光導纖維。

［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中的重要部件、光學儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。這些應用與二氧化硅的什么性質有關？

［板書］（１）物理性質：堅硬、難溶固體

展示：瓶塞被粘住一個試劑瓶。要學生來打開。結果不能打開，引發學生討論。瓶塞被粘住的原因是什么？怎樣才能打開？引出SiO2的化學性質。要學生找原因和對策。

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

［強調］酸性氧化物一般不與酸發生化學反應，而二氧化硅卻能與氫氟酸發生反應，這也是工業上用氫氟酸雕刻玻璃的反應原理。以上兩點，屬二氧化硅的特性。由此，我們可總結出二氧化硅的主要化學性質為：

［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）化學性質：

SiO2與CO2化學性質的比較（學生做，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（工業上用此反應制粗硅，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（應用于玻璃生產）

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？下面我們就來學習這個問題。

［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，記錄現象。

２、制備：較強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，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，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，小結硅酸用途

［講解］生成的H4SiO4叫原硅酸，是一種白色膠狀物質，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]P80-81 1、3、5、7 [反思]

在教學過程中應當讓學生“手腦并用”，運用多媒體教學達到這種目的。學生學習時抽象思維，邏輯思維，語言表達的障礙等在多媒體的應用下降低了學習難度，使教學難點得以順利突破，學生也為其形式之新穎，從而產生樂學情緒 附板書計劃：

第四章 非金屬元素及其化合物

第一節

無機非金屬材料的主角—硅 一、二氧化硅和硅酸

１、二氧化硅 ⑴物理性質：堅硬、難溶固體

２.硅酸(H2SiO3)⑵化學性質：

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