硅

第四章第一节 硅
一、教材分析
本节教材是元素化合物知识的延续，教材先通过“联想质疑”栏目介绍了材料及应用，然后单列了三个标题：一、半导体材料与单质硅，二、二氧化硅与光导纤维，三、硅酸盐与无机非金属材料，三个标题把硅——二氧化硅——硅酸盐三个知识点串联成线，符合元素化合物知识的学习习惯，但教材在呈现各知识点时，又始终把知识与材料的应用紧密联系在一起，通过丰富多彩的栏目设置，使学生在掌握知识的同时，也会更加认识学习化学的重要作用（化学的应用价值）。
二、目标
1．知识目标：
1.能说出二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。
2.了解硅的基本性质。
3.使学生了解硅及硅酸钠的重要性质和用途；
4.使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
2．能力目标：
1.自主学习，培养学生自学能力。
2.活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
3．情感、态度和价值观目标：
1.培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。
2.通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
三、教学重点难点
重点：二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质
难点：二氧化硅的性质、结构
四、学情分析
新教材从用途入手学习重要的性质，注重培养能力，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。本节应抓住重点化学性质而不是面面俱到，这样，节省了时间，有利于学生掌握更多的知识，有利于扩大知识面，最终达到提高科学素养的目的。
五、教学方法
1．实验法 讨论探究
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习完成血案内容
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。
［新课导入，展示目标］（多媒体播放幻灯片）
1.锦绣中华——巍巍昆仑山
——气势磅礴的东岳泰山
——奇峰峻岭的黄山
2.广袤的土地——塔克拉玛干大沙漠
——美丽的长江三角洲
师：我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
（多媒体投出课题：1.无机非金属材料的主角——硅）
师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都扮演着主要的角色。
［多媒体播放幻灯片］中国古代的瓷器
（三）合作探究、精讲点拨。
［推进新课］
师：请同学们翻开书后面元素周期表，找到硅元素，并指出其所在的位置。

师：硅的原子结构示意图为：

硅与碳结构相似，在反应中，硅既不容易失去电子，也不容易得到电子，主要形成四价的共价化合物。
师：硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，最常见的沙子中，就含有硅的氧化物——SiO2。
［板书］一、二氧化硅和硅酸
师：请同学们思考：在自然界中有大量游离态的碳，但却没有硅，这说明了什么？
（多媒体投影 资料长片 SiO2、CO2的稳定性比较）
［板书］1.二氧化硅（SiO2）
生：看书，了解SiO2的俗名、在地壳中的含量。
［活动与探究］
思考：C、Si在周期表中位于同一列，形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别，请思考，这主要是什么原因构成的？
生1：CO2是气体，SiO2是固体。
生2：C、Si有相似之处，最外层都只有4个电子，但形成的氧化物性质却不同，可能是Si、C的结构不同。
生3：可能是SiO2、 CO2的结构不同。
（多媒体动画［SiO4］的正四面体结构）
［知识拓展］
（多媒体动画“干冰”的空间结构示意图）
师：SiO2与CO2的性质有明显差别，其根本原因在于它们的空间结构不同。
师：展示水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆。
师：水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2，它们除了一些常见的可作饰物等用途外，SiO2在工业上用途也非常广泛，例如：以石英为材料而制成的光导纤维在电信行业的应用等。
（多媒体播放幻灯片SiO2的用途）
师：结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知识，请同学们思考：
SiO2的物理性质有哪些，化学性质有哪些，并注意与CO2作比较。
二氧化硅二氧化碳
化学式
物理性质
化学性质
可能的解释
师：常识告诉我们SiO2难溶于水，熔点很高，化学性质也很稳定。现在让我们通过实验来证明。
［活动与探究］
SiO2分别与盐酸、H2SO4、HNO3、HF（氢氟酸）反应
现象、方程式结 论
SiO2HCl
H2SO4
HNO3
HF
师：HF是唯一可以与SiO2反应的酸。
［板书］SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
师：一般玻璃都是光滑、透明的，但是，同学们也常见到一些玻璃制品，如玻璃镜、门窗等画有许许多多美丽的图案，这些图案是怎么“绘上”去的呢？——就是利用HF和SiO2反应的原理。
师：已知SiO2是酸性氧化物，结合初中的知识，请同学们说出SiO2还可能具有哪些性质？
讨论：
生1：与碱反应。
生2：与碱性氧化物反应。
师：请分别写出CO2、SiO2与H2O、CaO、Na2O、Ca（OH）2 、NaOH反应的化学方程式。
生1：CO2+Na2O====Na2CO3
CO2+CaO====CaCO3
CO2+H2O====H2CO3
生2：SiO2+Na2O====Na2SiO3
SiO2+CaO====CaSiO3
生3：CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
CO2+Ca（OH）2====CaCO3+H2O
生4：SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
SiO2+Ca（OH）2====CaSiO3+H2O
SiO2+H2O====不反应
师：SiO2具有酸性氧化物的通性，与碱反应生成盐和水。
［活动与探究］
把稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中，可能发生什么现象？该反应的原理是什么？
生：分组做实验4-1，并完成下表
现 象
结 论
反应方程式
反应原理
［知识拓展］
把稀H2SO4加入到Na2SiO3溶液中，又会产生什么现象？
现 象
结 论
反应方程式
反应原理
［活动与探究］
1.把CO2通入Na2SiO3溶液中，会发生什么现象？
师：打开一袋装食品，取出里面一小包展示给同学们看，并问：这是什么？
生1：保鲜剂
生2：干燥剂
师：干燥剂。有的是生石灰，有的是“硅胶”，什么是“硅胶”呢？请看书P64～P65。
通过水玻璃、硅橡胶、玻璃、陶瓷、水泥等物质中硅的存在形式引入硅酸盐
阅读教材P67资料卡片，回答下列问题：如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成？
二、硅酸盐
1、硅酸盐的组成和性质
2、硅酸钠的性质和用途
三、硅单质
1、性质
2、用途

（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、二氧化硅和硅酸
1.SiO2：
（1）SiO2的存在：（2）SiO2的结构：
（3）SiO2用途：
4）SiO2的性质
①物理性质：
②化学性质：
2.硅酸（1）性质：①NaOH，②加热
（2）用途：
3.小结：SiO2的性质、SiO2的用途
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课我们学习了一种重要的非金属元素硅及其化合物二氧化硅和硅酸，了解了SiO2的重要性质及用途。知道了晶莹透明的水晶、五彩斑斓的玛瑙与普通沙子的化学成分并没有什么两样。知道了SiO2在当前信息时代、IT产业中的重要作用。化学知识可以帮助我们认识、了解世界，我们也可以用学过的化学知识进行发明、创造，造福人类。

十一、学案设计(见下页)

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