高中化学必修一4.1.1硅第一课时

新授课课时教案科目：化学教师授课时间：第十七周星期二2017年12月19日单元（章节）课题第四章非金属及其化合物本节课题第一节无机非金属材料的主角——硅课标要求了解二氧化硅的结构、性质、用途了解硅酸的制备和化学性质三维目标一、知识目标1.理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。2.认识物质间既有相似性，又有各自的特性。3.培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。二、能力目标1.初步建立结构决定性质的感性认识。2.培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。三、感情目标1.认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。2.感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。3.插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。教材分析本课时安排在第四章第一节第一课时，二氧化硅生活处处可见，容易激发学生兴趣，提高学习效率。学情分析学生对二氧化硅有了初步的感官认识，学习起来更加容易理解掌握。教学重难点教学重点二氧化硅的性质和硅酸的制备。教学难点培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。提炼的课题第一课时二氧化硅和硅酸教学手段运用教学资源选择实验、PPT、练习册教学过程教师个性化修改引言交流研讨丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。学生回答、教师总结构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。简介硅谷。本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。板书第一节硅和二氧化硅过渡首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。板书一、硅的存在及原子结构师请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。学生阅读然后放PPT观察与思考通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？生硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。放PPT相关内容我们先来学习硅的最高价氧化物——二氧化硅的性质。板书二、二氧化硅（SiO2）问二氧化硅与二氧化碳都是第ⅣA族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？请大家回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。生二氧化碳的物理性质是：常温常压下是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大。化学性质是：本身不燃烧，一般情况下也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸，能与碱反应，是酸性氧化物。师大家回答得很流利。请问，有没有固体的二氧化碳？生有！固体的二氧化碳叫干冰。师干冰可以用来人工降雨，为什么？生因为干冰有易升华的性质。师那么，二氧化碳所具有的物理性质二氧化硅是否具有呢？请大家根据二氧化硅的存在和应用，分析二氧化硅的物理性质。观看PPT有关二氧化硅的结构及存在，比较二氧化碳与二氧化硅性质的差异。板书（1）SiO2的物理性质。学生看书后回答二氧化硅与二氧化碳的物理性质差别很大，它是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。板书坚硬难溶的固体，不溶于水。过渡二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本有关内容，并填写下表。板书（2）SiO2的化学性质。PPT展示SiO2与CO2化学性质的比较。物质二氧化硅（SiO2）二氧化碳（CO2）与水反应与碱反应与碱性氧化物反应与酸反应与碳反应［一个同学把填写在随堂练习表上的答案，展示在多媒体上］师从表中可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不能溶于水得到相应的酸——硅酸。讲解CO2、SiO2的物理性质差别很大，二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。是因为二氧化碳是分子晶体，而二氧化硅是原子晶体。提问CO2、SiO2的化学性质共性是什么？对应的酸是什么？讲解CO2、SiO2的化学性质差别不很大，比较相似，都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐，都是酸性氧化物。二氧化硅对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。硅酸不溶于水,是一种弱酸，它的酸性比碳酸还要弱。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：讲解并板书1.是一种不溶于水的酸性氧化物（特性）。2.能与碱反应。3.能与碱性氧化物反应。4.能与氢氟酸反应（特性）。问题探究1.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。生因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。问题探究2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？问题探究3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确？过渡二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，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，水晶是纯度较高的二氧化硅。请大家看课本有关内容，了解它们的用途，并总结出来。板书（3）SiO2的用途。联想质疑你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成分是SiO2）沙子——硅——芯片——计算机沙子沙子——硅——芯片——计算机沙子——………——光导纤维计算机光通信学生回答、教师总结二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。讲解确实，二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害，使人患硅肺病——“二氧化硅粉尘的危害”。过渡希望大家努力学习，并能在将来发明和创造一些新的技术、新的设备以控制空气中粉尘的含量，从而为人类的健康和生存环境作出贡献。过渡刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸？它怎样制得呢？下面我们就来学习这个问题。板书三、硅酸（H2SiO3）师从上一节我们比较同主族元素的性质知道，硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。实验探究：如何制取硅酸?阅读课本P76——探究实验4～1，填表：［讨论］实验室制硅酸的原理。［板书］制取原理：强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到。现象滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生。结论a.Na2SiO3溶液呈碱性。b.可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸。c.先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。d.硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。化学方程式

Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3（胶体）离子方程式

SiO32+2H+==H2SiO3↓板书硅酸的性质：不溶于水，酸性比碳酸弱。师硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应得到。讲解并板书Na2SiO3+2HCl====H2SiO3（胶体）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3（胶体）+Na2CO3讲解生成的H2SiO3叫硅酸，是一种白色胶状物质，不溶于水，在干燥的空气中易失水变成硅酸。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。板书H4SiO4====H2SiO3+H2OH2SiO3SiO2+H2O板书硅酸的用途——硅胶，做干燥剂。本课小结1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物———二氧化硅和硅酸。2.二氧化硅的结构和性质。3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途。4.实验验证硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实。课堂检测内容1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（B）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（B）A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液3.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（C）A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（B）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀5.能将Na2SiO