高中化學(xué)《硅》教案推薦

　　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(xué)基本觀念提供感性基礎(chǔ)，也為了解化學(xué)與生活，化學(xué)與社會發(fā)展，化學(xué)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(xué)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(xué)，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(xué)的直觀行，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　知識與技能

　　1、 了解硅的重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)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(xué)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(xué)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(xué)，增強教學(xué)的直觀性。

　　情感態(tài)度與價值觀

　　1、 認(rèn)識硅及其化合物的廣泛喲鷗鳥國土，體會化學(xué)的創(chuàng)造性與實用性，并關(guān)注化學(xué)有關(guān)的實際問題。

　　2、 利用實物、模型及學(xué)生自己手機的有關(guān)實物或照片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。

　　3、 通過動手實驗，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。

　　教學(xué)重點：

　　二氧化硅的性質(zhì)

　　教學(xué)難點：

　　硅酸鹽的豐富性和多樣性。

　　教學(xué)方法：

　　對比法、討論法、講授法

　　教學(xué)安排：（二課時）

　　第一課時：二氧化硅、硅酸

　　第二課時：硅酸鹽、單質(zhì)硅

　　教學(xué)過程：（第一課時）

　　[導(dǎo)入]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） ，而半導(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。

　　[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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)就圍繞著碳和硅的相似性進行學(xué)習(xí)。

　　[學(xué)生活動]回顧碳的相關(guān)知識

　　存在 酸性氧化物 弱酸性質(zhì)

　　[師]閱讀課本P74-76頁內(nèi)容，從碳的性質(zhì)總結(jié)硅、二氧化硅、硅酸的性質(zhì)。

　　[學(xué)生活動]

　　[資料卡片] 在25℃和101kPa的條件下,由單質(zhì)生成1molCO2時放熱393.5kJ;而在同樣條件下,生成1molSiO2時放熱910.9kJ.放熱越多,其生成物通常越穩(wěn)定,可見SiO2比CO2更容易生成,而且更穩(wěn)定。

　　[思考] 比較碳、硅親合氧的能力及硅在自然存在形式？

　　[歸納] ①硅的親氧性強于碳的親氧性。

　�、谝虼斯柙�素在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以SiO2及硅酸鹽形式存在。

　　[板書]1、二氧化硅 SiO2

　　[師]從課本P74-75的內(nèi)容，大家對二氧化硅進行樹型分類？

　　[學(xué)生思考、書寫]

　　[展示]二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型

　　[師]二氧化硅晶體，基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體，每個Si結(jié)合4個O，每個O結(jié)合2個Si，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。正是這種結(jié)構(gòu)，決定了其具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)。

　　[思考與交流] 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)？化學(xué)穩(wěn)定性如何?你的根據(jù)是什么？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？

　　[學(xué)生活動]

　　[歸納、總結(jié)、板書]

　　① 物理性質(zhì)：熔點高、硬度大

　�、� 用途：建筑材料、飾品、工藝品

　�、� 化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性好

　　[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學(xué)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(xué)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)。

　　[板書]b、與堿性氧化物反應(yīng)

　　C、與堿反應(yīng)

　　SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

　　[師]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。

　　[過渡]CO2溶于水生成H2CO3，SiO2我們知道它是不能溶于水的，它有沒有對應(yīng)的酸呢？如何制取呢？

　　[思考]碳酸的制取，使用的是強酸制弱酸的方法，那么硅酸是不是也可以使用同樣的方法獲得呢？

　　[探究實驗4-1]試管中取3ml Na2SiO3溶液，滴入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。

　　[學(xué)生活動]觀察、思考

　　[總結(jié)、歸納、板書]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

　　[師]硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后的到多空的硅酸干凝膠，稱為“硅膠”。硅膠多空，吸附水的能力強，常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑，也可以作催化劑的載體。

　　[課堂練習(xí)]

　　1、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較，正確的是（ ）

　　A.溶解性：CO2H2CO3

　　C.熔點：SiO2 > CO2（干冰） D.硬度： SiO2<CO2

　　2、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（ ）

　　A、純堿溶液 B、鹽酸

　　C、硫酸 D、氫氧化鈉溶液

　　[總結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了二氧化硅的存在、用途、性質(zhì)和硅酸的制取、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

　�、� 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(xué)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)

　　C、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

　　教學(xué)反思：

　　教學(xué)過程: (第二課時)

　　[復(fù)習(xí)引入] 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了二氧化硅的性質(zhì)和用途和硅酸的制取用途。

　　對照它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出相應(yīng)的方程式。

　　[學(xué)生活動]書寫相關(guān)的化學(xué)方程式。

　　[創(chuàng)設(shè)情境]在農(nóng)田的施肥中，如何才能使 ，K＋更大程度的吸收呢？聯(lián)系膠體的性質(zhì)進行思考。

　　[學(xué)生活動]閱讀P77 ，科學(xué)視野。

　　[師]硅酸鹽巖石長期在水和大氣中二氧化碳侵蝕下，風(fēng)化為黏土，并且形成土壤膠體。土壤膠體帶負(fù)電，與 ，K＋等營養(yǎng)離子相結(jié)合，使土壤具有保肥作用。

　　土壤、巖石中都含有大量硅酸鹽，硅酸鹽在自然界中分布極廣，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多數(shù)不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

　　[展示]Na2SiO3溶液

　　[師]SiO2與NaOH反應(yīng)生成的Na2SiO3就一種最簡單的硅酸鹽，其能夠溶于水，水溶液俗稱為水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑的主要原料。

　　[實驗4-2]取兩個濾紙片，分別浸在水和水玻璃中，取出，放在酒精燈外焰上。

　　[學(xué)生活動]觀察、填表。

　　放入蒸餾水 放入Na2SiO3飽和溶液

　　現(xiàn)象

　　結(jié)論

　　[師]浸泡在Na2SiO3飽和溶液的濾紙不能燃燒，所以其可以作木材的防火劑。

　　[師]看圖4-8 應(yīng)用廣泛的硅酸鹽產(chǎn)品

　　[學(xué)生活動]閱讀課本P78-79內(nèi)容，填寫下表

　　[板書]

　　原料 生產(chǎn)設(shè)備 主要成分

　　水泥

　　玻璃

　　陶瓷

　　[師]以上我們介紹的是傳統(tǒng)的無機非金屬材料，現(xiàn)在非金屬材料發(fā)展迅速，出現(xiàn)了許多具有特殊功能的材料。

　　介紹SiC、硅鋼、硅橡膠、新型陶瓷等內(nèi)容。

　　[學(xué)生活動]閱讀課本P79，單質(zhì)硅，完成下列問題。

　　[板書] (1)硅單質(zhì)的存在形式：有__________和 ________兩種。

　　(2)物理性質(zhì)：________________________________________。

　　(3)化學(xué)性質(zhì)：常溫下___________。

　　(4)硅的用途：高純硅是良好的_______材料,于制造集成電路、太陽能電池等。

　　[師]指導(dǎo)學(xué)生完成，并介紹相關(guān)內(nèi)容

　　[課堂練習(xí)]

　　1、熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（ ）

　　A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝

　　C．鐵制坩堝 D．陶瓷坩堝

　　2、生產(chǎn)水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是（ ）

　　A.黏土 B.石灰石

　　C.純堿 D.石英

　　3、下列所列各物質(zhì)的用途中，不正確的是

　　A．石英砂：制玻璃、制單晶硅 B．硅膠：干燥劑、吸附劑、催化劑載體

　　C．碳化硅：砂紙、砂輪 D．硅酸：粘合劑、耐火材料

　　[總結(jié)]這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了硅酸鹽和單質(zhì)硅的相關(guān)知識。需要重點掌握傳統(tǒng)的無機非金屬材料水泥、玻璃、陶瓷的原料，生產(chǎn)過程和主要成分，以及硅做半導(dǎo)體的特性的用途。

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