无机非金属材料的主角――硅教学设计一、知识要点梳理
二、教学目标
1、知识与技能：
（1）了解硅在自然界中的存在形式、含量和用途；
（2）了解硅和二氧化硅的性质，认识硅和二氧化硅的用途；
（3）了解硅酸的性质及制备方法；
（4）知道硅酸盐的组成、重要性质及其用途；
（5）探索非金属的性质和非金属的原子结构之间的关系，进一步熟悉从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领；
2、过程与方法：
（1）图片、视频，把化学与生活结合起来，以直观的方式，加深对知识的学习，提高掌握知识、运用知识的能力，并体验通过联系生活实际及实验解决化学问题，揭示物质性质的过程与方法；
（2）学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，加强对知识的迁移和类比能力；（3）通过“结构——性质——用途”的学习模式，逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法；
（4）本节部分内容属于了解层次，通过资料探究，掌握归纳总结学习的方法；
3、情感态度与价值观：
（1）通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化学实验现象感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献，激发学习的兴趣，陶冶热爱科学的情感；
（2）通过扩展学习，扩大科学视野，并把化学与生活结合起来，增强学习化学的好奇心；
三、重难点
1、教学重点：
（1）硅和二氧化硅的性质。
（2）以生活的事例为切入点，联系硅结构与用途的必然联系。
2、教学难点：
（1）硅化合物的丰富性和多样性
（2）通过资料探究，学生自主学习硅的知识。
四、教学方法
自主学习教学点拨对比发现实验探究
五、课时安排
2课时
六、教学用具
多媒体工具实验用品
七、教学过程
第一课时
与碱性氧化物反应CO2＋CaO＝
CaCO3
SiO2+CaO
CaSi
O3
与碱反应CO2＋2NaOH
＝Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH ==Na2SiO3+ H2O
与水反应CO2 ＋ H2O＝
H2CO3
不反应
【过渡】下面我们来讨论SiO2不同于CO2的化学性质
【引导】回忆CO2可溶于水且能与水反应生成H2CO3，CO2与酸不反应
【讲述】SiO2很不活泼，它不溶于水，也不与水反应。
但SiO2可以与唯一的酸——氢氟酸反应。
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（腐蚀玻璃）
【思考与交流】已知玻璃中含有SiO2
1、实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？改用什么塞子呢？
2、实验室中氢氟酸应如何保存？与碱性氧化物反应
回忆
倾听、学会书写SiO2与
氢氟酸反应的化学方程
式
通过讨论思考得出：
1、由于常温下SiO2可
与强碱溶液反应，
生成粘结性的硅酸
钠溶液，可将磨口
玻璃塞与瓶口粘在
一起，所以实验室
盛装NaOH溶液的
玻璃试剂瓶要用橡
皮塞而不用玻璃
塞。
2、实验室中氢氟酸应
保存在塑料瓶中。
记忆和对比学
习的能力
了解并认识到
物质的特性
提高解决问题
的能力
【过渡】我们知道CO2能溶于水形成碳酸(H2CO3)，而SiO2不溶于水且不与水反应，但SiO2也存在其相对应的含氧酸——硅酸
(H2SiO3)。
【引导讲解】硅酸是一种很弱的酸，其酸性比碳酸还弱。
可与强碱溶液反应生成硅酸盐和水，难溶于水，受热时可分解生成SiO2和水。
化学方程式如下：
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O
H2SiO3H2O+SiO2
硅酸可用可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
生成的H2SiO3聚集成硅酸溶胶；硅酸浓度大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。
硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。
硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可用作催化剂的载体。
阅读课本P64-65
倾听、思考
了解相关内容
即可
【实验探究4-1】
实验步骤：
1、在试管中加入3～5 mL Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液，观察现象。
2、用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。
静置。
观察现象。
实验步骤 1 2
实验现象溶液呈红色先形成硅酸
胶体，后有
白色沉淀生
成
结论Na2SiO3溶液
显碱性Na2SiO3+2HCl ==H2SiO3↓+2NaOH
实验结果分析：
（1）步骤1中溶液呈红色，是因为Na2SiO3溶液中的SiO32－水解，使溶液呈碱性。
SiO32－+2H2O H2SiO3+2OH－（2）步骤2中先生成硅酸胶体，后聚集成硅酸沉淀。
【知识拓展】
把稀硫酸加入到硅酸钠溶液中会有什么现象？现象滴入硫酸有硅酸凝胶产生
结论硅酸难溶于水
方程式Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 +Na2SO4阅读实验，通过老师实
验观察实验现象，思考
交流，并通过实验现象
得出实验结论
观察、讨论，
完成表格
思考讨论
并观察实验完成表格
进一步培养学
生自主学习能
力
培养学生合作
意识和实验探
究能力
使学生学会分
析实验并从实
验中得出结论
形成知识拓
展、知识牵连
培养学习能力
和思考运用能
力
第二课时
教师活动学生活动教学意图
【引入】硅具有很强的亲氧性，这导致硅元素在自然界中都以化合态存在。
上节课我们讨论硅的主要存在形式之一——二氧化硅，硅元素还大量地以硅酸盐的形式存在。
【展示】多媒体展示图片：自然界中存在的硅酸盐
【讲述】硅酸盐是由硅、氧和金属元素等组成的化合物的总称，大多不溶于水，化学性质稳定，是构成地壳岩石、土壤的主要成分。
最简单的硅酸盐是硅酸钠。
【视频展示】“硅酸盐”视频
【实验探究4-2】
实验步骤：取两个小木条或滤纸条，分回忆、倾听
观看、了解
倾听思考
观察实验
引入新课
增强直观感受
使学生了解硅
酸盐在自然界
中的存在
通过视频加强
知识的学习，
并通过直观印
高温结构陶瓷、压电陶瓷等。
【过渡】现代科技产品尤其是电子产品都要用到高纯度的硅单质。
下面我们学习硅单质。
【引导讲解】我们知道晶体硅的结构与金刚
石相似，它是一种带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大，有脆性，是一种良好的半导体材料。
单质硅在常温下化学性质稳定，但可与氟气、强碱溶液等反应；在加热时，可与氧气、氯气等反应。
反应方程式如下：
Si+2F2==SiF4
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4
【设问】我们知道自然界中无游离态硅，那如何得到单质硅呢？
【讲述】硅的工业制法：
第一步：在工业上，用碳在高温下还原
二氧化硅的方法制得粗硅。
SiO2＋2C = Si（粗硅）＋2CO↑
第二步：与氯反应：
Si ＋2Cl2＝SiCl4 (温度为400～500℃)
第三步：生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质，然后用氢气还原：
SiCl4＋2H2Si ＋4HCl
【过渡】我们学习硅单质的性质，那性质决定用途，硅有哪些用途呢？我们一起来看看。
【图片结合文字展示】展示硅的用途倾听
记忆
回忆、思考
倾听、笔记
结合图片，运用回忆所
学相关知识
回应、复习前
面所学内容
使学生了解硅
单质的相关物
理性质和化学
性质
引发学生思
考，提出问题
再解决问题，
使学生感受学
习的一般思路
和方法之一
使学生了解硅
的工业制法
【总结】总结本节所学内容回忆、思考巩固所学知识【课堂练习】
1、下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（）
（A）锗和硅（半导体材料）
（B）二氧化硅（制光导纤维）
（C）水玻璃（用作粘合剂）
（D）原硅酸（用作耐火材料）
2、将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶液②硅酸钠溶液③次氯酸钙溶液④饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（）
（A）①②③④（B）②④
（C）①②③（D）②③④
3.假设SiO2晶体中的Si原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充，当有25%的硅原子被取代时，可形成正长石的主要成分，则正长石的主要成分的化学式为（）A．KAlSi3O8B．KAlSi2O6
C．KAlSiO4D．KAlSi4O10
4．当下列物质分别滴入醋酸时，会产生相同气体的是（）①大理石②钟乳石③锅垢④贝壳⑤蛋壳
A．只有①②B．只有④⑤
C．只有①②③D．①②③④⑤
5.下列说法中能反映酸性氧化物最本质特点的是（）A．酸性氧化物是可与水化合成酸的氧化物
B．酸性氧化物是电解质，在水溶液中能电离出H+
C．酸性氧化物一定是非金属氧化物
D．酸性氧化物是与碱反应生成对应的盐和水的氧化物。