2019-2020年人教版高中化学必修一：4-1无机非金属材料的主角—硅 教案

2019-2020年人教版高中化学必修一：4-1无机非金属材料的主角—硅 教案

一、本节教学目标 知识和技能：

1.了解硅及其化合物在信息技术、材料科学领域中的应用。

2．掌握硅及其化合物的性质和用途，了解硅酸盐的丰富性和广泛性。

3．了解硅及其化合物在自然界中的广泛存在和生产中的应用及其对环境的影响。 4.掌握硅酸制取，并能应用强酸制弱酸的化学原理进行实验设计的思维方式。 5．硅单质的工业制备和用途。 过程与方法：

1． 积极创设教学情景：用图片引导学生积极思考，了解硅元素广泛存在于自然界中的科学事实。

2． 充分利用课本和课外有关硅及其化合物在生活、信息技术中应用的图片，增加学生的感性认识。

3． 充分运用实验教学，通过设计制取硅酸的实验方案，引导学生掌握强酸制弱酸的化学原理，并加以实践。

4． 引导学生将已有的知识经验进行迁移，掌握位、构、性三者之间的实际应用，熟练利用元素周期律解决实际问题。 情感、态度、价值观

1．培养学生敢于创新的习惯和创新能力。

2．培养学生已有的知识经验进行猜想，并能体验到在实际应用中的成就感。 3．体验用化学理论知识解决未知的化学问题的乐趣。 4．对学生进行积极向上乐观的世界观。 二、教学设计思路：

首先通过展示图片硅的广泛存在这一情景引入硅元素的广泛存在及其在无机非金属材料中，一直扮演着主要作用，让学生从感性经验上升为理性认识。接着引导学生通过回忆硅的结构位置分析其性质，引出硅的两种常见的化合物——二氧化硅和硅酸。再次展示图片水晶、玛瑙和二氧化硅结构、用途等图片，学生通过观察、思考、分析、总结二氧化硅的存在用途，并通过与二氧化碳的结构性质的对比和元素周期律的分析推测二氧化硅可能具有的性质。然后通过实验探究巩固强酸制弱酸的理论教学及硅酸的制法。再次通过对

比实验分别用蒸馏水和硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条在酒精等点火，用蒸馏水浸泡过的小木条能燃烧，而用硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条不能燃烧的实验事实，学生真实感受到水玻璃的防火作用。最后通过图片展示硅酸盐产品、新型陶瓷、单质硅芯片等，以增加学生感性认识，知道硅及其化合物在信息技术、材料科学领域中的应用。 三、分课时的教学设计：

课时 教学目标 第一课时 1．了解硅元素在自然界中的存在和含量及硅元素的位置与结构， 2．从硅的亲氧性知道硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸。 3．了解二氧化硅的结构，并能掌握其存在和性质. 4．掌握硅酸制取原理、性质和硅胶的用途 重点 难点 教学方法 仪器、用品 二氧化硅和硅酸的性质 硅酸的制取原理 对比、归纳、探究、引导猜想 多媒体、试管、胶头滴管、带导管的单孔胶塞、 饱和硅酸钠溶液、酚酞、稀盐酸、大理石 教师活动 学生活动 观察并思考总结归纳出硅元展示图片《 硅的广泛存在》 素在自然界中的存在、含量 [思考与交流] 碳与硅在自然界中的存在的形式为何不同？ [提问] 你能画出碳和硅原子结构示意图，并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？ [讲解]二氧化硅的存在形态并展示水晶、玛瑙图片 [展示]二氧化硅结构、用途图片 观看、思考、总结 [思考与交流] 二氧化碳有何性质？可否推测二氧化硅的性回忆、思考、推测、对比 结构决定性质，学会总结 元素周期律的运用 观看、欣赏 增强学生的感性认识 画出碳和硅原子结构示意图，已有的知识经验进行迁移进行位、构、并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构 性运用 思考 引导学生从理论上思考问题 设计意图 增强学生的感性认识 质？总结、归纳 [思考] 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？展示图片 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 讲解硅酸的性质 [实验探究] 怎样设计实验制取H2SiO3呢？ [探究实验] 用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？ 小结并布置作业 课堂练习 观察、思考、写化学方程式 学以致用 记忆 讨论并设计、探究实验、写化学方程式 思考、讨论并设计、探究实验 培养学生的设计能力、探究能力 学以致用 听、回忆 形成完整的知识结构 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（ ） 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（ ） 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（ ） 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（ ） 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 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D.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Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ） A.NaOH溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸 1 B 2 B 3 C 4 B 5 D [板书设计] （一）硅元素在自然界中的存在和含量 （二） 硅的位置与结构 第四周期 第四主族 一、二氧化硅和硅酸 （一）二氧化硅 1.二氧化硅的存在：结晶形和无定形 2．用途：主要用作装饰、石英坩埚、光纤 3．二氧化硅的物理性质：熔点高、硬度大、难溶 4．化学性质 常温下化学性质很不活泼 （1）与碱反应 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O （2）与碱性氧化物反应 CO2+CaO=CaCO3 （3）与酸反应SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O 此反应常用于雕刻玻璃 （注意： 二氧化硅只与氢氟酸反应，不与其它酸反应） （二）硅酸 (1)性质 硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱。 (2)制备: 制取原理——强酸制弱酸 Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO3+ 2H == H2SiO3↓ （3）硅胶的用途：干燥剂、催化剂的载体 课时 第二课时 1了解硅酸盐在自然界中的广泛存在和含量及结构复杂， 2.硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品 教学目标 3.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊的原因。 4．硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途 2- +