人教版高一化學(xué)必修1第4章第1節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料——硅教案 (1).doc

班級(jí)高一（7）班 科目化學(xué) 上課時(shí)間 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力1. 了解硅在自然界中的含量、存在形式。2. 了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握其化學(xué)性質(zhì)及其在生活中的應(yīng)用。3. 了解硅酸的性質(zhì)及用途。過(guò)程與方法1. 通過(guò)硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學(xué)生的歸納比較能力。2.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較硅酸、碳酸酸性強(qiáng)弱，幫助學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力，培養(yǎng)合作意識(shí)和探究精神。情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) 1、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。2、通過(guò)對(duì)二氧化硅及其用途的學(xué)習(xí)使學(xué)生熱愛(ài)自然、熱愛(ài)化學(xué)。教學(xué)重難點(diǎn)1 二氧化硅的性質(zhì)；2 硅酸與碳酸酸性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與選擇。教學(xué)過(guò)程【展示圖片】沙子、芯片、硅谷【播放視頻】沙子到芯片【講述】我們首先來(lái)了解硅的原子結(jié)構(gòu)，碳、硅的原子位于周期表的同一主族，兩者的結(jié)構(gòu)相似。硅原子最外層有四個(gè)電子，既不易失去又不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合，最常見(jiàn)的就是二氧化硅。 【思考】請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀教材74頁(yè)第1-3段，并思考：硅元素在地殼中含量是多少？以什么形態(tài)存在？【講述】硅在地殼中含量為26.3%，以氧化物和硅酸鹽的形式存在于巖石、沙子和土壤。自然界中的二氧化硅，有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)硅石。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅，石英中無(wú)色透明的晶體是水晶，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q(chēng)為瑪瑙。無(wú)定形的二氧化硅是硅藻土。【講述】我們來(lái)了解一下二氧化硅（sio2）的結(jié)構(gòu)：每1個(gè)si原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)o原子，同時(shí)每1個(gè)o原子周?chē)Y(jié)合2個(gè)si原子相結(jié)合，所以sio2晶體是以1:2的比例組成正四面體的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此sio2是化學(xué)式而非分子式?！具^(guò)渡】sio2的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了sio2具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)，它的性質(zhì)如何呢？【講述】sio2的物理性質(zhì)是硬度大，熔點(diǎn)高，難溶于水，而化學(xué)穩(wěn)定性好。【ppt展示】（1）特性：sio2+4hf=sif4+2h2o（雕刻玻璃）【思考】玻璃中含有sio2，所以可以用hf來(lái)刻蝕玻璃。實(shí)驗(yàn)室盛裝氫氟酸的試劑瓶為什么用塑料瓶而不用玻璃瓶？【學(xué)生活動(dòng)】玻璃瓶中的sio2與hf反應(yīng)【講解】sio2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，所以可以和堿性氧化物和強(qiáng)堿反應(yīng)。 【ppt展示】（2）酸性氧化物 sio2+2naoh=na2sio3+h2o sio2+cao高溫casio3【思考】為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?【講述】因?yàn)椴Ａе泻衧io2，sio2是酸性氧化物，能和堿起反應(yīng)，生成的硅酸鈉有粘性，容易使玻璃瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開(kāi)。【思考】在最開(kāi)始的視頻中制芯片的材料為硅單質(zhì)，但原料為沙子，即為sio2，那么sio2如何才能轉(zhuǎn)化為硅單質(zhì)呢？【ppt展示】（3）弱氧化性：sio2 + 2c 高溫si + 2co(工業(yè)制粗硅) （4）與鹽反應(yīng) sio2+na2co3高溫na2sio3+co2 sio2+caco3高溫casio3+co2【思考】性質(zhì)決定用途，那你根據(jù)二氧化硅的性質(zhì)能否推測(cè)其的應(yīng)用？【介紹及圖片展示】 sio2用途非常廣泛，可作飾品、石英坩堝、光導(dǎo)纖維等。【過(guò)渡】現(xiàn)在我們來(lái)學(xué)習(xí)這節(jié)課的另一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)硅酸。硅酸是一種白色固體，溶解度很小。一種很弱的弱酸，酸性比h2co3還弱，不能使指示劑變色?！舅伎肌刻妓峥梢酝ㄟ^(guò)二氧化碳與水反應(yīng)制備，但是二氧化硅不能溶于水得到相應(yīng)的酸硅酸。那么，硅酸是怎樣制得的呢？【實(shí)驗(yàn)】制取原理：強(qiáng)酸制弱酸可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)得到實(shí)驗(yàn)1、在試管中加入2ml飽和na2sio3溶液，滴入12滴酚酞溶液2、用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，溶液顏色變淺并接近消失時(shí)停止現(xiàn)象滴入酚酞溶液呈紅色，滴加稀鹽酸紅色變淺并接近消失時(shí)，有透明膠狀物質(zhì)生成結(jié)論na2sio3溶液顯堿性，生成的硅酸不溶于水方程式na2sio3+2hcl=h2sio3(膠體)+2nacl（(強(qiáng)酸制弱酸)酸性強(qiáng)弱：鹽酸 硅酸【探究】硅酸的酸性比鹽酸弱，那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)論證你的推斷。（提示：酸性強(qiáng)弱：碳酸 硅酸）【結(jié)論】將co2通入na2sio3溶液中，有透明的硅酸凝膠生成既能說(shuō)明酸性：碳酸 硅酸。 na2sio3+h2o+co2=h2sio3+ na2co3【講解】硅酸，是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，但可以和強(qiáng)堿反應(yīng)，硅酸在加熱條件下會(huì)進(jìn)一步失水得到二氧化硅。【ppt展示】（1）弱酸性： h2sio3 + 2naoh = na2sio3 + 2h2o （2）不穩(wěn)定性：h2sio3h2o + sio2【講述】硅酸經(jīng)干燥脫水就形成多孔的硅酸干凝膠，稱(chēng)為“硅膠”。硅膠常用作食品的干燥劑。還可以作為吸附劑和催化劑載體?！拘〗Y(jié)】二氧化硅：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（很不活潑）（1）特性：sio2+4hf=sif4+2h2o（2）酸性氧化物：sio2+2naoh=na2sio3+h2o sio2+cao高溫casio3（3）弱氧化性：sio2 + 2c 高溫si + 2co(工業(yè)制粗硅)（4）與鹽反應(yīng) sio2+na2co3高溫na2sio3+co2 sio2+caco3高溫casio3+co2硅酸: （1）弱酸性： h2co3h2sio3，不能使指示劑變色 h2sio3 + 2naoh = na2sio3 + 2h2o（2）不穩(wěn)定性：h2sio3h2o + sio2【練習(xí)】1.下列物質(zhì)中，主要成分不是sio2的是（ ） a.金剛砂 b.瑪瑙 c.水晶 d.石英2.下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是( ) a.燒堿溶液 b.濃硫酸 c.氫氟酸 d.碳酸鈉溶液3.