化學必修一第四章硅和二氧化硅的教案

化學必修一第四章硅和二氧化硅的教案?一、教學目標1.知識與技能目標了解硅和二氧化硅的存在形式、結(jié)構(gòu)特點。掌握硅和二氧化硅的主要性質(zhì)，理解硅酸鈉的性質(zhì)及用途。能夠運用硅和二氧化硅的性質(zhì)解釋一些實際問題。2.過程與方法目標通過對硅和二氧化硅結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的學習，培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯推理能力。通過實驗探究，提高學生的觀察能力、動手能力和分析問題的能力。引導學生運用對比、歸納等方法，自主構(gòu)建知識體系，培養(yǎng)學生的學習方法和能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標通過介紹硅及其化合物在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用，讓學生體會化學與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學生學習化學的興趣。通過了解我國在硅材料領(lǐng)域的成就，培養(yǎng)學生的民族自豪感和愛國主義情感。培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和勇于探索的精神。二、教學重難點1.教學重點硅和二氧化硅的性質(zhì)。硅酸鈉的性質(zhì)及用途。2.教學難點硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。硅酸的制備及性質(zhì)。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、多媒體輔助教學法四、教學過程（一）導入新課（3分鐘）【展示】展示計算機芯片、光導纖維、水晶飾品、玻璃等實物或圖片?！咎釂枴窟@些物品都與我們今天要學習的一種元素有關(guān)，大家知道是什么元素嗎？【學生回答】硅【引入】硅是一種重要的元素，在現(xiàn)代科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用。本節(jié)課我們就來深入學習硅和二氧化硅。（二）硅（12分鐘）1.硅的存在【講解】硅在地殼中的含量居第二位，僅次于氧。硅在自然界中主要以熔點很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在，沒有游離態(tài)的硅?！菊故尽空故竟璧难趸锖凸杷猁}的圖片，如石英、水晶、瑪瑙、黏土、云母、長石等。2.硅的原子結(jié)構(gòu)【講解】畫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析其最外層電子數(shù)為4，既不易失去電子，也不易得到電子，化學性質(zhì)不活潑。3.硅的物理性質(zhì)【展示】展示硅的晶體模型和實物，讓學生觀察?！局v解】硅是帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高、硬度大、有脆性，導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。4.硅的化學性質(zhì)【講解】常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?！景鍟浚?）與氟氣反應(yīng)：Si+2F?=SiF?（2）與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF?↑+2H?↑（3）與強堿反應(yīng)：Si+2NaOH+H?O=Na?SiO?+2H?↑【講解】加熱時，硅能與氧氣、氯氣等反應(yīng)?！景鍟颗c氧氣反應(yīng)：Si+O?==△==SiO?（三）二氧化硅（15分鐘）1.二氧化硅的存在與結(jié)構(gòu)【講解】二氧化硅廣泛存在于自然界中，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅是由硅原子和氧原子通過共價鍵形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，每個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子，每個氧原子周圍結(jié)合2個硅原子?！菊故尽空故径趸璧木w結(jié)構(gòu)模型，讓學生觀察并理解其結(jié)構(gòu)特點。2.二氧化硅的物理性質(zhì)【講解】二氧化硅是堅硬難熔的固體，不溶于水，純凈的二氧化硅晶體無色透明。3.二氧化硅的化學性質(zhì)【講解】二氧化硅化學性質(zhì)很穩(wěn)定，不與水、酸（除氫氟酸外）發(fā)生反應(yīng)，但能與堿性氧化物、強堿等反應(yīng)?！景鍟浚?）與堿性氧化物反應(yīng)：SiO?+CaO==高溫==CaSiO?（2）與強堿反應(yīng)：SiO?+2NaOH=Na?SiO?+H?O【強調(diào)】盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，因為玻璃中的二氧化硅會與堿反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉有黏性，會使瓶塞和瓶口黏在一起?！局v解】二氧化硅能與氫氟酸發(fā)生特殊反應(yīng)?！景鍟颗c氫氟酸反應(yīng)：SiO?+4HF=SiF?↑+2H?O【拓展】氫氟酸可用于雕刻玻璃，反應(yīng)的化學方程式為：SiO?+4HF=SiF?↑+2H?O。（四）硅酸（10分鐘）1.硅酸的制備【演示實驗】在試管中加入35mL飽和硅酸鈉溶液，滴入12滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止?！粳F(xiàn)象】有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生?！局v解】硅酸鈉溶液呈堿性，滴入酚酞變紅，加入鹽酸后發(fā)生反應(yīng)：Na?SiO?+2HCl=H?SiO?（膠體）+2NaCl，隨著反應(yīng)進行，溶液堿性減弱，紅色變淺。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到硅膠，硅膠多孔，吸附水分能力強，常用作干燥劑和催化劑的載體?！景鍟縉a?SiO?+2HCl=H?SiO?（膠體）+2NaCl2.硅酸的性質(zhì)【講解】硅酸是一種不溶于水的白色膠狀物質(zhì)，酸性比碳酸弱?！景鍟克嵝裕篐?SiO?＜H?CO?【實驗探究】向盛有少量Na?SiO?溶液的試管中通入CO??！粳F(xiàn)象】溶液變渾濁?！局v解】發(fā)生反應(yīng)：Na?SiO?+CO?+H?O=H?SiO?↓+Na?CO?，說明碳酸酸性強于硅酸。（五）硅酸鈉（8分鐘）1.硅酸鈉的性質(zhì)【講解】硅酸鈉是一種白色固體，易溶于水，其水溶液俗稱水玻璃，具有黏性?！景鍟课锢硇再|(zhì)：白色固體，易溶于水【講解】水玻璃能與酸反應(yīng)，如剛才制備硅酸的反應(yīng)：Na?SiO?+2HCl=H?SiO?（膠體）+2NaCl?！景鍟炕瘜W性質(zhì)：能與酸反應(yīng)【講解】水玻璃還能作黏合劑、防腐劑、耐火材料等。2.硅酸鈉的用途【展示】展示用硅酸鈉溶液浸泡過的木材、織物等，介紹其防火、防腐性能?！局v解】在建筑工業(yè)上，可用水玻璃與氯化鈣溶液混合，制成速凝防水劑；在紡織工業(yè)中，水玻璃可用于織物防火劑等。（六）課堂小結(jié)（3分鐘）【引導】請同學們回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，總結(jié)硅和二氧化硅的存在、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途，硅酸和硅酸鈉的相關(guān)知識?！緦W生回答】教師進行補充和完善，形成如下知識框架：1.硅存在：以氧化物及硅酸鹽形式存在原子結(jié)構(gòu)：最外層4個電子物理性質(zhì)：灰黑色固體，半導體化學性質(zhì)：常溫下與氟氣、氫氟酸、強堿反應(yīng)，加熱與氧氣反應(yīng)2.二氧化硅存在與結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)原子晶體物理性質(zhì)：堅硬難熔固體，不溶于水化學性質(zhì)：與堿性氧化物、強堿、氫氟酸反應(yīng)3.硅酸制備：Na?SiO?+2HCl=H?SiO?（膠體）+2NaCl性質(zhì)：不溶于水，酸性比碳酸弱4.硅酸鈉性質(zhì)：白色固體，易溶于水，水溶液有黏性，能與酸反應(yīng)用途：黏合劑、防腐劑、耐火材料等（七）課堂練習（7分鐘）【投影展示】1.下列關(guān)于硅的說法不正確的是（）A.硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料C.硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)2.下列物質(zhì)中，主要成分不是SiO?的是（）A.石英B.水晶C.瑪瑙D.硅石3.能證明碳酸的酸性比硅酸強的事實是（）A.CO?溶于水生成碳酸，SiO?不溶于水也不能與水直接反應(yīng)生成硅酸B.在高溫條件下，SiO?和Na?CO?能發(fā)生反應(yīng)：SiO?+Na?CO?==高溫==Na?SiO?+CO?↑C.SiO?的熔點比CO?的熔點高D.CO?通入Na?SiO?稀溶液中，生成白色膠狀沉淀，所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：Na?SiO?+CO?+H?O=H?SiO?↓+Na?CO?4.下列關(guān)于硅酸鈉的說法正確的是（）A.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，是一種純凈物B.硅酸鈉溶液不能保存在帶玻璃塞的試劑瓶中C.硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：SiO?2?+2H?=H?SiO?↓D.硅酸鈉是一種鹽，其水溶液顯酸性【學生練習】教師巡視，及時糾正學生的錯誤。（八）布置作業(yè)（2分鐘）1.書面作業(yè)：教材P81習題1、2、3、4。2.拓展作業(yè)：查閱資料，了解硅及其化合物在新能源、信息技術(shù)等領(lǐng)域的其他應(yīng)用，并撰寫一篇短文介紹。五、教學反思通過本節(jié)課的教學，學生對硅和二氧化硅的知識有了較為系統(tǒng)的了解。在教學過程中，通過實物