四川省宜賓市一中2018_2019學(xué)年高中化學(xué)《無機非金屬材料的主角—硅》教學(xué)設(shè)計.docx

無機非金屬材料的主角硅課題無無機非金屬材料的主角硅總課時2班級（類型）學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道硅是一種親氧元素，知道硅在自然界總是以與氧結(jié)合的形式存在。2知道二氧化硅晶體的物理性質(zhì)，了解二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)對其物理性質(zhì)的影響。3知道二氧化硅能與氫氟酸、堿性氧化物、強堿反應(yīng)，并能用化學(xué)方程式描述。4能列舉二氧化硅的主要用途，知道石英、水晶、瑪瑙、光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅。5知道硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸弱）且難溶于水。知道硅膠是常用的干燥劑。6了解硅酸的制備方法，認(rèn)識強酸制弱酸的一般規(guī)律。重、難點1 二氧化硅的性質(zhì)2 二氧化硅和NaOH的反應(yīng)，硅酸的制備學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容學(xué)生活動教師反思1-2-2 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1知道硅是一種親氧元素，知道硅在自然界總是以與氧結(jié)合的形式存在。2知道二氧化硅晶體的物理性質(zhì)，了解二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)對其物理性質(zhì)的影響。3知道二氧化硅能與氫氟酸、堿性氧化物、強堿反應(yīng)，并能用化學(xué)方程式描述。4能列舉二氧化硅的主要用途，知道石英、水晶、瑪瑙、光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅。5知道硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸弱）且難溶于水。知道硅膠是常用的干燥劑。6了解硅酸的制備方法，認(rèn)識強酸制弱酸的一般規(guī)律。重點、難點1、二氧化硅的性質(zhì)2、二氧化硅和NaOH的反應(yīng)，硅酸的制備教 學(xué) 內(nèi) 容【引入新課】美國的硅谷位于美國西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊，圣克拉拉縣和圣胡安兩城之間的一條長48公里，寬16公里的長條形地帶上。由于它集中了全世界90以上的著名半導(dǎo)體公司（思科、英特爾、惠普、朗訊、蘋果），半導(dǎo)體的基本元件是硅片，所以該地區(qū)被稱為“硅谷”。該地區(qū)客觀上成為美國高新技術(shù)的搖籃， 現(xiàn)在硅谷已成為世界各國半導(dǎo)體工業(yè)聚集區(qū)的代名詞。也是高新科技的象征。 2009諾貝爾獎物理獎，由號稱光導(dǎo)纖維之父、香港的高錕教授進(jìn)行光導(dǎo)纖維科技與感光組件的研究，帶領(lǐng)人類走向科技飛躍的未來。1966年，高錕發(fā)表了一篇題為光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)的 論文，首創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通信上運用的基礎(chǔ)原理。簡略地說，只要解決好玻璃純度和成分等問題，就能夠應(yīng)用玻璃制造光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。這一設(shè)想提出之后，有人稱之為匪夷所思，也有人對此大加褒揚。但在爭論中，高錕的假想逐步變成現(xiàn)實：利用石英玻璃制成的光纖使用越來越廣泛，全世界掀起了一場光纖通信的革命。這次一半的諾貝爾獎金由高錕獲得，他的繼續(xù)研究大幅突破了光在玻璃光導(dǎo)纖維中傳播的距離，可以讓光在光導(dǎo)纖維中傳播遠(yuǎn)超過一百公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)時實驗室最好的成果(約20公尺)。光導(dǎo)纖維在通訊領(lǐng)域上的應(yīng)用跟我們當(dāng)前的生活應(yīng)用已經(jīng)是密不可分，例如網(wǎng)絡(luò)的高速傳送。大幅提高了我們的通訊質(zhì)量。【教師講述】硅如此重要，今天來學(xué)習(xí)硅及其化合物的知識?！景鍟?無機非金屬材料的主角硅【講述】“主角”兩個字，足以看出硅的地位?？梢赃@么說，沒有感光材料，無法留下青春的回憶，沒有高純度晶體硅，就沒有今天的奔騰處理器，沒有含硅的新型材料，就沒有神舟系列?！就队啊空n本p46圖3-1【講述】硅在地殼中的含量居第二，僅次與氧。硅是一種親氧元素，地殼中大部分的巖石、沙子和土壤是由硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成，約占地殼總量的90%以上。請觀賞課本p74圖4-1。閱圖后，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。建議要求學(xué)生動手翻閱周期表，為元素周期表的形成積累感性材料【學(xué)生活動書寫】 C Si 【講述】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?！緦W(xué)生思考】碳、硅在自然存在形式有什么不同。【歸納總結(jié)】碳在自然界有穩(wěn)定單質(zhì)。硅總是與氧相互化合，硅元素在氧化性氣氛包圍的地球上，主要以SiO2及硅酸鹽形式存在?！景鍟?二氧化硅 SiO2【講述】閱讀課本P74-75的內(nèi)容，大家對天然二氧化硅進(jìn)行樹型分類【學(xué)生活動】 【資料展示】中國硅藻土資源豐富。全國10個省(區(qū))有硅藻土礦產(chǎn)出。探明儲量的礦區(qū)有354處，總保有儲量礦石3.85億噸。僅次于美國，居世界第2位?！局v述】請根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用思考二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)？為什么SiO2和CO2的物理性質(zhì)差異很大？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？【學(xué)生活動】填寫P76思考交流并發(fā)言【投影講述】物理性質(zhì)：熔點高、硬度大，化學(xué)穩(wěn)定性好【學(xué)生活動】觀察P75圖42，認(rèn)識“由Si和O原子直接構(gòu)成二氧化硅，沒有二氧化硅分子”，與“二氧化碳是由碳原子和氧原子組成的分子”作對比?！局v述】玻璃成分中含有二氧化硅。但可以用玻璃瓶來裝酸、堿、鹽試劑，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)，但HF除外。【板書】（1）不與酸反應(yīng)，氫氟酸除外 SiO24HFSiF42H2O【講述】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?！菊故咎釂枴垦b有NaOH的試劑瓶為什么使用的是橡膠塞？【學(xué)生討論思考】【講述】能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱為酸性氧化物。我們先將CO2和SiO2比較，CO2是酸性氧化物，所以它具有酸性氧化物的通性，即能與堿、堿性氧化物反應(yīng)。SiO2也是酸性氧化物。【學(xué)生活動】書寫二氧化碳和CaO反應(yīng)的方程式，和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式，推測SiO2和CaO反應(yīng)的方程式，和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式?！景鍟浚?）與堿性氧化物反應(yīng) CO2+CaOCaCO3 SiO2+CaO CaSiO3 （3）與堿反應(yīng) CO2+2NaOHNa2CO3+H2O SiO22NaOHNa2SiO3H2O通過對比的方法來加深學(xué)生對CO2和SiO2性質(zhì)的理解，同時鍛煉學(xué)生書寫方程式能力【總結(jié)】二氧化硅是酸性氧化物。正是因為其能與NaOH發(fā)生反應(yīng)，所以其瓶塞使用的是橡膠塞?！咎釂枴緾O2溶于水生成H2CO3，SiO2不溶于水，它對應(yīng)的酸是什么？如何制?。俊緦W(xué)生分組實驗4-1】試管中取3ml Na2SiO3溶液，滴入2滴酚酞，逐滴加入濃度為6mol/L的稀鹽酸，邊加邊振蕩，至紅色變淺并接近消失時停止?！緦W(xué)生觀察思考】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)：Na2SiO32HClH2SiO3(膠體)2NaCl【演示】用激光筆演示丁達(dá)爾效應(yīng)【板書】2硅酸 Na2SiO32HClH2SiO3(膠體)2NaCl建議學(xué)生分組實驗為佳，試管中得到晶瑩剔透、果凍狀的硅酸凝膠，學(xué)生能體會到興奮和驚喜。實驗中可提供給學(xué)生碳酸鈣，創(chuàng)造實驗開放度，學(xué)生分組實驗?zāi)荏w現(xiàn)學(xué)