高中化学《硅》教案推荐

　　第一节 无机非金属材料的主角——硅

　　教材分析：

　　硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知识的重要基础知识。本节内容不仅为形成化学基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活，化学与社会发展，化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。

　　本节的主要内容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性质、硅酸盐的性质、硅及化合物的用途。在教学中可采用碳和硅（同一主族相邻的两种元素）进行对比，突出它们的相似性与不同性。另外多运用日常生活中的事例进行教学，联系生产生活的实际，充分利用实物、模型、彩图、实物照片等形式，增强教学的直观行，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。

　　教学目标：

　　知识与技能

　　1、 了解硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合物的主要用途。

　　2、 联系生产生活实际，培养学生对知识的迁移能力。

　　过程与方法

　　1、 采用对比的方法，联系碳、二氧化碳大等学生已有的知识、经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。

　　2、 运用日常生活中事例进行教学，增强教学的直观性。

　　情感态度与价值观

　　1、 认识硅及其化合物的广泛哟鸥鸟国土，体会化学的创造性与实用性，并关注化学有关的实际问题。

　　2、 利用实物、模型及学生自己手机的有关实物或照片，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。

　　3、 通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度。

　　教学重点：

　　二氧化硅的性质

　　教学难点：

　　硅酸盐的丰富性和多样性。

　　教学方法：

　　对比法、讨论法、讲授法

　　教学安排：（二课时）

　　第一课时：二氧化硅、硅酸

　　第二课时：硅酸盐、单质硅

　　教学过程：（第一课时）

　　[导入]美国的硅谷——位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果） ，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，

　　现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。

　　[师]既然硅这么重要，那么他是如何存在，有些什么性质呢？

　　[板书]§4-1无机非金属材料的主角——硅

　　[师]主角，我们足以看出硅的地位。我们看课本P46 图3-1，硅在地壳中的含量居第二，仅次与氧。

　　硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。

　　[学生活动]看图4-1

　　[师]大家在元素周期表中找到硅，并且写出硅和碳的原子结构示意图。

　　[学生活动]

　　C Si

　　[师]它们最外层均为四个电子，既不容易得到也不容易失去，性质稳定。但他们却是不可以忽视的：碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素；硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。下面我们的学习就围绕着碳和硅的相似性进行学习。

　　[学生活动]回顾碳的相关知识

　　存在 酸性氧化物 弱酸性质

　　[师]阅读课本P74-76页内容，从碳的性质总结硅、二氧化硅、硅酸的性质。

　　[学生活动]

　　[资料卡片] 在25℃和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。

　　[思考] 比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式？

　　[归纳] ①硅的亲氧性强于碳的亲氧性。

　　②因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。

　　[板书]1、二氧化硅 SiO2

　　[师]从课本P74-75的内容，大家对二氧化硅进行树型分类？

　　[学生思考、书写]

　　[展示]二氧化硅的结构模型

　　[师]二氧化硅晶体，基本结构单元是正四面体，每个Si结合4个O，每个O结合2个Si，形成空间网状结构。正是这种结构，决定了其具有优良的物理和化学性质。

　　[思考与交流] 请根据SiO2的存在和应用思考:

　　二氧化硅具有哪些物理性质？化学稳定性如何?你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？

　　[学生活动]

　　[归纳、总结、板书]

　　① 物理性质：熔点高、硬度大

　　② 用途：建筑材料、饰品、工艺品

　　③ 化学性质：稳定性好

　　[过渡]下面我们一起来看看SiO2的化学性质，玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸盐，我们通过其性质，来看SiO2的性质。

　　[师]我们可以用玻璃瓶来装试剂：酸、碱、盐，这可以看出其化学性质稳定，不能够跟一般的酸发生反应，除HF外。

　　[板书]a、不与酸反应，氢氟酸除外

　　SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

　　用途：可以在玻璃上雕刻花纹等

　　[师]因为HF酸可以和SiO2反应，所以HF的保存就不能使用玻璃瓶，而用塑料或橡胶瓶，我们可以用这个性质在玻璃上雕刻花纹，量器上雕刻刻度等。

　　[展示]装有NaOH的试剂瓶

　　[思考]一般的试剂瓶都使用玻璃瓶塞，而这个试剂瓶使用的是橡胶塞，为什么？

　　[思考、讨论]

　　[总结]我们开始将CO2和SiO2比较，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，即能与碱、碱性氧化物反应。

　　[板书]b、与碱性氧化物反应

　　C、与碱反应

　　SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

　　[师]正是因为其能与NaOH发生反应，所以其瓶塞使用的是橡胶塞。

　　[过渡]CO2溶于水生成H2CO3，SiO2我们知道它是不能溶于水的，它有没有对应的酸呢？如何制取呢？

　　[思考]碳酸的制取，使用的是强酸制弱酸的方法，那么硅酸是不是也可以使用同样的方法获得呢？

　　[探究实验4-1]试管中取3ml Na2SiO3溶液，滴入2滴酚酞，逐滴加入稀HCl，边加边振荡，至红色变浅并接近消失时停止。

　　[学生活动]观察、思考

　　[总结、归纳、板书]2、硅酸

　　实验过程：

　　现象：红色消失，生成白色凝胶

　　结论：硅酸钠转化为硅酸

　　反应：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(胶体)+2NaCl

　　[师]硅酸凝胶经干燥脱水后的到多空的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。硅胶多空，吸附水的`能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品的干燥剂，也可以作催化剂的载体。

　　[课堂练习]

　　1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ ）

　　A.溶解性：CO2H2CO3

　　C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.硬度： SiO2<CO2

　　2、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）

　　A、纯碱溶液 B、盐酸

　　C、硫酸 D、氢氧化钠溶液

　　[总结]本节课我们主要学习了二氧化硅的存在、用途、性质和硅酸的制取、用途。需要重点掌握二氧化硅的性质和硅酸的制取。

　　板书设计：

　　§4-1无机非金属材料的主角——硅

　　1、二氧化硅 SiO2

　　① 物理性质：熔点高、硬度大

　　② 用途：建筑材料、饰品、工艺品

　　③ 化学性质：稳定性好

　　a、不与酸反应，氢氟酸除外

　　SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

　　用途：可以在玻璃上雕刻花纹等

　　b、与碱性氧化物反应

　　C、与碱反应

　　SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

　　2、硅酸

　　实验过程：

　　现象：红色消失，生成白色凝胶

　　结论：硅酸钠转化为硅酸

　　反应：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(胶体)+2NaCl

　　教学反思：

　　教学过程: (第二课时)

　　[复习引入] 上节课我们学习了二氧化硅的性质和用途和硅酸的制取用途。

　　对照它们之间的转化关系，写出相应的方程式。

　　[学生活动]书写相关的化学方程式。

　　[创设情境]在农田的施肥中，如何才能使 ，K＋更大程度的吸收呢？联系胶体的性质进行思考。

　　[学生活动]阅读P77 ，科学视野。

　　[师]硅酸盐岩石长期在水和大气中二氧化碳侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶体带负电，与 ，K＋等营养离子相结合，使土壤具有保肥作用。

　　土壤、岩石中都含有大量硅酸盐，硅酸盐在自然界中分布极广，其结构复杂，大多数不溶于水，化学性质稳定。

　　[展示]Na2SiO3溶液

　　[师]SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3就一种最简单的硅酸盐，其能够溶于水，水溶液俗称为水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的主要原料。

　　[实验4-2]取两个滤纸片，分别浸在水和水玻璃中，取出，放在酒精灯外焰上。

　　[学生活动]观察、填表。

　　放入蒸馏水 放入Na2SiO3饱和溶液

　　现象

　　结论

　　[师]浸泡在Na2SiO3饱和溶液的滤纸不能燃烧，所以其可以作木材的防火剂。

　　[师]看图4-8 应用广泛的硅酸盐产品

　　[学生活动]阅读课本P78-79内容，填写下表

　　[板书]

　　原料 生产设备 主要成分

　　水泥

　　玻璃

　　陶瓷

　　[师]以上我们介绍的是传统的无机非金属材料，现在非金属材料发展迅速，出现了许多具有特殊功能的材料。

　　介绍SiC、硅钢、硅橡胶、新型陶瓷等内容。

　　[学生活动]阅读课本P79，单质硅，完成下列问题。

　　[板书] (1)硅单质的存在形式：有__________和 ________两种。

　　(2)物理性质：________________________________________。

　　(3)化学性质：常温下___________。

　　(4)硅的用途：高纯硅是良好的_______材料,于制造集成电路、太阳能电池等。

　　[师]指导学生完成，并介绍相关内容

　　[课堂练习]

　　1、熔融烧碱应选用的器皿是（ ）

　　A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚

　　C．铁制坩埚 D．陶瓷坩埚

　　2、生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是（ ）

　　A.黏土 B.石灰石

　　C.纯碱 D.石英

　　3、下列所列各物质的用途中，不正确的是

　　A．石英砂：制玻璃、制单晶硅 B．硅胶：干燥剂、吸附剂、催化剂载体

　　C．碳化硅：砂纸、砂轮 D．硅酸：粘合剂、耐火材料

　　[总结]这节课我们主要学习了硅酸盐和单质硅的相关知识。需要重点掌握传统的无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的原料，生产过程和主要成分，以及硅做半导体的特性的用途。

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