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望江中学高一化学备课组集体备课教案


http://hx.zxxk.com/Soft/0812/803490.shtml 望江中学高一化学备课组集体备课教案

第一节

无机非金属材料的主角——硅 无机非金属材料的主角——硅 ——
主备人 史满红

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

(二课时) 教学安排:
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第一课时:二氧化硅、硅酸 第二课时:硅酸盐、单质硅

(第一课时) 教学过程:
[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9 0%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]

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[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

SiO 2 + CaO

高温

= CaSiO

3

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, 2 我们知道它是不能溶于水的, SiO 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
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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:CO2 <SiO2 B.酸性:H2SiO3 > H2CO3 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( ) B、盐酸 A、纯碱溶液 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

SiO 2 + CaO

高温

= CaSiO

3

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:

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教学过程: 第二课时) 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
+ NH 4 ,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 NH 4 ,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( )
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A.石英坩埚 C.铁制坩埚 A.黏土 C.纯碱

B.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 ) B.石灰石 D.石英

2、生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是(

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。

板书设计:
3、硅酸盐 原料 水泥 玻璃 陶瓷 4、硅单质 (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___________。 高纯硅是良好的_______材料,于制造集成电路、 太阳能电池等。 (4)硅的用途: 生产设备 主要成分

教学反思:

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