高中化學(xué)必修一4.1.1硅第一課時(shí)

新授課課時(shí)教案科目：化學(xué)教師授課時(shí)間：第十七周星期二2017年12月19日單元（章節(jié)）課題第四章非金屬及其化合物本節(jié)課題第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅課標(biāo)要求了解二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途了解硅酸的制備和化學(xué)性質(zhì)三維目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.理解二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，了解其用途，并對(duì)硅酸的組成、性質(zhì)及制備形成初步的認(rèn)識(shí)。2.認(rèn)識(shí)物質(zhì)間既有相似性，又有各自的特性。3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)歸納、總結(jié)和探究的能力。二、能力目標(biāo)1.初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)。2.培養(yǎng)獲取有用信息、有效歸類、有序表達(dá)的能力。三、感情目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)二氧化硅及硅酸的用途，體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性。2.感受化學(xué)在生活生產(chǎn)中的重要地位，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的意識(shí)和責(zé)任感。3.插圖以及書前彩圖的運(yùn)用，新科技知識(shí)的介紹，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)，運(yùn)用科學(xué)為人類創(chuàng)造美的渴望。教材分析本課時(shí)安排在第四章第一節(jié)第一課時(shí)，二氧化硅生活處處可見，容易激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)情分析學(xué)生對(duì)二氧化硅有了初步的感官認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)起來更加容易理解掌握。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)二氧化硅的性質(zhì)和硅酸的制備。教學(xué)難點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納、總結(jié)和探究的能力。提煉的課題第一課時(shí)二氧化硅和硅酸教學(xué)手段運(yùn)用教學(xué)資源選擇實(shí)驗(yàn)、PPT、練習(xí)冊(cè)教學(xué)過程教師個(gè)性化修改引言交流研討豐富多彩的物質(zhì)世界，如各種日常生活用品，工農(nóng)業(yè)設(shè)施，建筑，交通工具等等，你知道構(gòu)成它們的材料有哪些？請(qǐng)你分別站在不同的角度，對(duì)它們進(jìn)行分類。學(xué)生回答、教師總結(jié)構(gòu)成它們的材料有：塑料、各種金屬、木材、棉花、沙子、石頭、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……請(qǐng)大家先看PPT中的彩圖，關(guān)于硅單質(zhì)的照片。師別看它看起來灰溜溜，它自己及它的化合物的作用卻是大得很。大到高科技領(lǐng)域，小到我們的周圍，到處都有硅及其化合物的蹤影。當(dāng)今電子工業(yè)的飛速發(fā)展，更是與人們對(duì)硅的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)息息相關(guān)。簡(jiǎn)介硅谷。本節(jié)課，我們首先來學(xué)習(xí)二氧化硅及其化合物硅酸的有關(guān)知識(shí)。板書第一節(jié)硅和二氧化硅過渡首先，我們來了解一下硅元素的有關(guān)知識(shí)。板書一、硅的存在及原子結(jié)構(gòu)師請(qǐng)大家閱讀課本P74的第一、第二自然段，總結(jié)出硅的在自然界的含量、存在形態(tài)、原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等方面的內(nèi)容。學(xué)生閱讀然后放PPT觀察與思考通過下列圖片你能總結(jié)歸納出硅元素在自然界中的存在形式嗎？生硅以化合態(tài)存在于自然界，硅元素主要存在于地殼的各種礦物和巖石里。放PPT相關(guān)內(nèi)容我們先來學(xué)習(xí)硅的最高價(jià)氧化物——二氧化硅的性質(zhì)。板書二、二氧化硅（SiO2）問二氧化硅與二氧化碳都是第ⅣA族元素形成的最高價(jià)氧化物，它們的性質(zhì)是否相同呢？請(qǐng)大家回憶我們初中學(xué)過的二氧化碳的性質(zhì)，并從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩方面回答。生二氧化碳的物理性質(zhì)是：常溫常壓下是無色無味的氣體，能溶于水，密度比空氣大?；瘜W(xué)性質(zhì)是：本身不燃燒，一般情況下也不支持燃燒，能與水反應(yīng)生成碳酸，能與堿反應(yīng)，是酸性氧化物。師大家回答得很流利。請(qǐng)問，有沒有固體的二氧化碳？生有！固體的二氧化碳叫干冰。師干冰可以用來人工降雨，為什么？生因?yàn)楦杀幸咨A的性質(zhì)。師那么，二氧化碳所具有的物理性質(zhì)二氧化硅是否具有呢？請(qǐng)大家根據(jù)二氧化硅的存在和應(yīng)用，分析二氧化硅的物理性質(zhì)。觀看PPT有關(guān)二氧化硅的結(jié)構(gòu)及存在，比較二氧化碳與二氧化硅性質(zhì)的差異。板書（1）SiO2的物理性質(zhì)。學(xué)生看書后回答二氧化硅與二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大，它是一種堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水。板書堅(jiān)硬難溶的固體，不溶于水。過渡二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳相比，是不是也有這么大的差異呢？請(qǐng)大家閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，并填寫下表。板書（2）SiO2的化學(xué)性質(zhì)。PPT展示SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較。物質(zhì)二氧化硅（SiO2）二氧化碳（CO2）與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與酸反應(yīng)與碳反應(yīng)［一個(gè)同學(xué)把填寫在隨堂練習(xí)表上的答案，展示在多媒體上］師從表中可以看出，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，是一種酸性氧化物，它不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。講解CO2、SiO2的物理性質(zhì)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(jiān)硬難熔的固體。是因?yàn)槎趸际欠肿泳w，而二氧化硅是原子晶體。提問CO2、SiO2的化學(xué)性質(zhì)共性是什么？對(duì)應(yīng)的酸是什么？講解CO2、SiO2的化學(xué)性質(zhì)差別不很大，比較相似，都能與堿性氧化物或強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽，都是酸性氧化物。二氧化硅對(duì)應(yīng)的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取。硅酸不溶于水,是一種弱酸，它的酸性比碳酸還要弱。酸性氧化物一般不與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，這也是工業(yè)上用氫氟酸雕刻玻璃的反應(yīng)原理。以上兩點(diǎn)，屬二氧化硅的特性。由此，我們可總結(jié)出二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)為：講解并板書1.是一種不溶于水的酸性氧化物（特性）。2.能與堿反應(yīng)。3.能與堿性氧化物反應(yīng)。4.能與氫氟酸反應(yīng)（特性）。問題探究1.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。生因?yàn)椴Ａе泻蠸iO2，SiO2是酸性氧化物，能和堿起反應(yīng)，容易使玻璃瓶塞和瓶頸粘在一起而不能打開。問題探究2.實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？問題探究3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物。是否正確？過渡二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石，天然二氧化硅也叫硅石。沙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。請(qǐng)大家看課本有關(guān)內(nèi)容，了解它們的用途，并總結(jié)出來。板書（3）SiO2的用途。聯(lián)想質(zhì)疑你能在沙子與計(jì)算機(jī)之間、沙子與計(jì)算機(jī)光通信之間建立起某種聯(lián)系嗎？（提示：沙子的主要成分是SiO2）沙子——硅——芯片——計(jì)算機(jī)沙子沙子——硅——芯片——計(jì)算機(jī)沙子——………——光導(dǎo)纖維計(jì)算機(jī)光通信學(xué)生回答、教師總結(jié)二氧化硅可用來做光導(dǎo)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(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品、眼鏡片等，含有有色雜質(zhì)的石英，還可用于制造精密儀器軸承，耐磨器皿和裝飾品等。講解確實(shí)，二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途，但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危害，使人患硅肺病——“二氧化硅粉塵的危害”。過渡希望大家努力學(xué)習(xí)，并能在將來發(fā)明和創(chuàng)造一些新的技術(shù)、新的設(shè)備以控制空氣中粉塵的含量，從而為人類的健康和生存環(huán)境作出貢獻(xiàn)。過渡剛才我們提到二氧化硅不能溶于水得到相應(yīng)的酸——硅酸。那么，硅酸是怎樣的一種酸？它怎樣制得呢？下面我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。板書三、硅酸（H2SiO3）師從上一節(jié)我們比較同主族元素的性質(zhì)知道，硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。實(shí)驗(yàn)探究：如何制取硅酸?閱讀課本P76——探究實(shí)驗(yàn)4～1，填表：［討論］實(shí)驗(yàn)室制硅酸的原理。［板書］制取原理：強(qiáng)酸制弱酸——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)得到?，F(xiàn)象滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時(shí)有白色膠狀沉淀產(chǎn)生。結(jié)論a.Na2SiO3溶液呈堿性。b.可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸。c.先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠。d.硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為硅膠。化學(xué)方程式

Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3（膠體）離子方程式

SiO32+2H+==H2SiO3↓板書硅酸的性質(zhì)：不溶于水，酸性比碳酸弱。師硅酸可通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)得到。講解并板書Na2SiO3+2HCl====H2SiO3（膠體）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3（膠體）+Na2CO3講解生成的H2SiO3叫硅酸，是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。硅酸在加熱條件下會(huì)進(jìn)一步失水得到二氧化硅。板書H4SiO4====H2SiO3+H2OH2SiO3SiO2+H2O板書硅酸的用途——硅膠，做干燥劑。本課小結(jié)1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，從硅元素的位置與結(jié)構(gòu)推知其親氧性存在的兩種化合物———二氧化硅和硅酸。2.二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3.硅酸制取原理、性質(zhì)和硅膠的用途。4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證硅酸的酸性比碳酸弱的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。課堂檢測(cè)內(nèi)容1.地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是（B）A.熔點(diǎn)很高B.與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽D.堅(jiān)硬2.要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（B）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（C）A.HF溶液B.KOH溶液C.鹽酸D.水玻璃4.能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（B）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水B.CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C.高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2D.氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀5.能將Na2SiO