2019高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1 硅导学案(无答案)新人教版必修1

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸教学目标一、知识目标1. 理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。

2. 认识物质间既有相似性，又有各自的特性。

3. 培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。

二、能力目标1. 初步建立结构决定性质的感性认识。

2. 培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。

三、感情目标1. 认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。

2. 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

3. 插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。

教学重点二氧化硅的性质和硅酸的制备。

教学难点培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

课时安排１课时教学方法教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结。

教学用具多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等教学流程新课引入采用实例、欣赏法创设学习情景：以绚丽多彩的晶体形态的奇异美，导入新课，抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣，把学生引入“硅的海洋”。

教学过程引言交流研讨丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。

学生回答、教师总结构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。

师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。

大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。

当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。

简介硅谷。

本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。

板书第一节硅和二氧化硅过渡首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。

板书一、硅的存在及原子结构师请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。

4.1.2 无机非金属材料的主角——硅【学习目标】了解硅酸盐的组成及用氧化物表示的方法。

掌握硅酸钠的性质其用途，掌握硅酸的实验室制取方法及原理，了解常见酸的强弱顺序及其强酸制弱酸的规律。

了解硅的结构、物理性质、工业制取方法及用途。

【自主学习】1．硅酸盐（1）①概念②结构③物性（2）硅酸盐组成的表示①硅酸盐结构复杂，常以氧化物形式表示（但不认为它们的成分就是氧化物）具体方式及前后顺序如下：m低价金属氧化物· n高价金属氧化物· xSiO2· yH2O（式中m、n、x、y为系数。

当金属的价态相同时，按活泼性强弱“先强后弱”来写。

（3）硅酸盐的性质①硅酸盐除钾、钠、铵盐外，大多溶于水，化学性质很。

②最简单的硅酸盐——硅酸钠是一种于水的盐，其水溶液俗称，是制备和木材防火剂等的原料。

盛放水玻璃的试剂瓶不能用塞。

同理，盛放氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的试剂瓶也不能用塞，而用塞。

水浸过的滤纸或小木条在火焰上灼烧，当水分蒸发后就，硅酸钠浸过的纸或小木条在火焰上灼烧，当水分蒸发后燃烧。

说明硅酸钠能耐，不能，可以用作剂。

③写出方程式：水玻璃中通入二氧化碳：。

水玻璃中滴入稀盐酸：。

2．硅酸盐产品（1）水泥①主要原料：和。

②主要设备：（2）普通玻璃①主要原料：、和。

②主要设备：。

（3）陶瓷①主要原料：。

②生产过程：原料混合—高温烧结等。

3．硅单质①单质硅的存在形式和晶体结构特点 ②物理性质 ③化学性质 ④重要用途：【预习感悟】化学计量数出现分数时，要化为整数，如:21K 2O ·21Al 2O 3·3SiO 2改写为： K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2 硅钠石（Na 2SiO 3）： 石棉（CaMg 3Si 4O 12）： 长石(KAlSi 3O 8)： 普通玻璃的大致组成： 水泥的主要成分： 黏土的主要成分： 『及时训练』1．下列关于硅的说法中不正确的是 （ ）A ．硅是非金属元素，但它的单质硅晶体是灰黑色有金属光泽的固体B ．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体C ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D ．加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应2．P80 1、8、9、10、11『预习困惑』【课堂学习】1. 硅酸的性质和制取：①物理性质：②化学性质：酸性比盐酸 比碳酸 （填“强”或“弱”）③硅酸的实验室制取：反应原理：（用化学反应方程式表示）硅酸钠与盐酸反应： 。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅（第2课时）【学习目标】1、了解硅在自然界中的含量及存在形式。

2、通过对二氧化碳与二氧化硅的比较学习，掌握二氧化硅的性质。

3、掌握硅酸的性质及制法。

【新知导学】一、硅酸盐阅读教材P77-80思考：1．硅酸盐：硅酸盐是由组成的化合物的总称，在自然界分布极广。

硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。

2．硅酸钠：硅酸钠溶于水，俗称和泡花碱。

能与酸反应生成沉淀，其离子方程式是。

用于制备硅胶和等的原料。

【实验探究】实验4—2 取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液吧）后，同时分别放置在酒精灯外焰处。

观察现象。

3.硅酸盐组成的表示方法：(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。

氧化物的书写顺序：相对的活泼金属氧化物●相对不活泼金属氧化物●二氧化硅●水；(2)氧化物之间以“●”隔开；(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加上系数。

Na2SiO3 (硅酸钠)表示为CaMg3Si4O12(石棉)表示为KAlSi3O8(长石)表示为Al2Si2O5(OH)4(粘土) 表示为4.硅酸盐工业（1）常见的硅酸盐产品――传统无机非金属材料（2）新型陶瓷——新型无机非金属材料（阅读教材79页）新型陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。

5.硅酸盐的用途：制造玻璃、水泥、陶瓷等。

二、硅单质1.物理性质：硅是良好的材料。

单质硅有和两种,结构与金刚石类似，它是带有光泽的色固体，熔点（1410℃），硬度、有性。

2.化学性质：硅和碳一样最外层个电子，其原子既又电子，常温下化学性质。

在常温下化学性质不活泼，但能与氢氟酸、强碱发生反应。

（1）Si与NaOH溶液：（2）Si与氢氟酸：（3）Si与 F2：（4）Si与 O2：3.硅的制备结合教材P81第9题将石英砂（SiO2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为：；粗硅转变为纯硅：①Si(粗)+Cl2②SiCl4+H24.硅的用途：硅是人类将太阳能转换成电能的常用材料，可以制造光电池等。

第2课时教设计三维目标知识与技能1了解硅酸盐的重要用途及组成。

2了解硅的重要用途，了解硅单质的物性质。

3掌握N2SO3的性质。

过程与方法通过自主习、探究，培养生自主习的能力。

在教师的指导下，通过上查阅资料培养独立查阅资料的能力。

情感、态度与价值观习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文，培养生爱国主义情感。

通过硅及其合物重要用途的习，激发生习的兴趣。

教重点硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途教难点硅晶体结构，硅酸盐的组成教具准备多媒体课件、实物投影仪、烧杯、胶头滴管、酒精灯、火柴、镊子、蒸馏水、N2SO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮教过程导入新课〔多媒体播放课件〕1驰名世界的中国瓷器：景德镇陶瓷2举世闻名的万里长城3世界奇迹——三峡大坝4世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区……5笔记本电脑，超大规模集成电路芯片推进新课师：刚才我们所观看的幻灯片，从远古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其合物有着密切的联系。

这一切的一切，无一不在影响、改变着我们的生活，这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力！体现了它们重要的用途！师：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的合物的总称，在自然界分布极为广泛。

师：展示N2SO3、玻璃片、水泥、石棉，取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中，加入少量的水，搅拌，观察现象。

取少量水泥，加入稀盐酸，观察。

取一玻璃碎片，在酒精灯上灼烧，观察变。

生：由上述实验及我们的生活常识可以知道：硅酸盐结构很复杂，一般不溶于水，性质也很稳定。

做［实验42］取两片滤纸，分别用蒸馏水和饱和N2SO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃，观察现象。

师：请同们结合课本及上述实验，对N2SO3的性质及用途加以总结。

生：（1）N2SO3是一种钠盐，易溶于水。

（2）N2SO3具有一定的黏性，可作黏合剂。

（3）N2SO3可作防火剂。

◇课前预习◇第四章非金属及其合物单元复习班级姓名号一、知识络自我构建（一）、硅、二氧硅、硅酸、氯及其合物1、物性质：在地壳里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿态存在。

原子结构示意图：＿＿＿＿＿。

单质硅有晶体硅和无定形硅两种。

晶体硅是＿＿＿色、有＿＿＿光泽、脆而硬的固体，是良好的＿＿＿材料。

二氧硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧硅，SO2溶于水，熔点＿＿＿、硬度＿＿＿。

S02是酸性氧物，是＿＿＿的酸酑。

水晶、石英是晶体。

硅酸盐制品性质稳定、熔点，大都溶于水硅酸盐的组成比较复杂，常用氧物的形式表示。

表示顺序为：活泼金属氧物、较活泼金属氧物、二氧硅、水。

例如：硅酸钠(N2S03)改写为氧物形式为：＿＿＿＿＿＿＿＿；钠长石： (NAS308)改写为氧物形式为＿＿＿＿＿＿＿＿。

氯气＿＿色有＿＿气味的＿＿体，＿＿毒，易＿＿，＿＿溶于水，难溶于＿＿。

实验室中应怎样闻气体：。

2、性质：⑴硅与NOH溶液作用生成硅酸钠，反应的方程式为：。

（2）常温下SO2与NOH溶液反应的方程式为：。

（3）①高温下S02和O反应生成硅酸盐，反应的方程式为：。

②常温下，SO2能与氢氟酸(HF)反应的方程式为：。

③SO2高温下与作用可制取粗硅，反应的方程式为：。

(4)硅酸钠(N2S03) N2SO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。

往N2SO3溶液中通人O2，能制得硅酸，反应的式：。

（5）①与金属单质的反应：与钠反应方程式。

现是。

与铁反应方程式。

现象是。

与铜反应方程式。

现象是。

②与氢气的反应：方程式：，反应现象：氢气在氯气中燃烧；氯气与氢气的爆炸实验。

③与水反应的离子方程式：，2+ ＿NOH-- 。

（二）、硫和氮的氧物、硫酸、硝酸和氨1、二氧硫是色、有气味的气体，密度比空气，易，溶于水。

2、（1）、中国有句农谚，叫“雷雨发庄稼”，其中蕴含着丰富的知识。

用方程式表示：＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸教学目标一、知识目标1.理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。

2. 认识物质间既有相似性，又有各自的特性。

3. 培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。

二、能力目标1. 初步建立结构决定性质的感性认识。

2. 培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。

三、感情目标1. 认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。

2. 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

3. 插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。

教学重点二氧化硅的性质和硅酸的制备。

教学难点培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

课时安排１课时教学方法教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结。

教学用具多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等教学流程教学过程引言交流研讨丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。

学生回答、教师总结构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。

师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。

大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。

当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。

简介硅谷。

本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。

板书第一节硅和二氧化硅过渡首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。

板书一、硅的存在及原子结构师请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。

学生阅读然后放PPT观察与思考通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？生硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。

第一节无机非金属材料的主角——硅一、硅元素的存在与二氧化硅1．硅元素的存在和原子结构2．二氧化硅(1)存在石英、水晶、玛瑙、光导纤维、沙子的主要成分是SiO2。

(2)结构SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体，每个Si与4个O结合，每个O与2个Si结合。

(3)物理性质熔点：高；硬度：大；溶解性：难溶于水。

(4)化学性质(5)用途(1)(情境思考)光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息高速公路在全球迅猛发展。

光导纤维的主要成分是什么？碱性环境下，光导纤维为什么会失去传播信号的能力？提示：光导纤维的主要成分是SiO2。

碱性条件下，SiO2与碱反应生成硅酸盐和水，光导纤维会失去传播信号的能力。

(2)(教材二次开发)教材中描述“SiO2是酸性氧化物”，酸性氧化物与碱反应生成盐和水，SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，SiO2为什么不属于两性氧化物？提示：SiO2能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水，这只是SiO2的一个特性，SiO2属于酸性氧化物。

二、硅酸1．硅酸的制备实验操作实验滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有白色絮状沉淀3．硅胶(1)(情境思考)“玛瑙”早期被书写成“马脑”。

因“色如马脑，故从彼名”。

自佛经传入中国后，翻译人员考虑到“马脑属玉石类”，于是巧妙地译成“玛瑙”。

玛瑙的主要成分为二氧化硅，由于与水化二氧化硅(硅酸)交替而常重复成层。

因其夹杂氧化金属，颜色可从极淡色以至暗色。

想一想如何由二氧化硅制取硅酸？提示：二氧化硅不与水反应，故应先与碱(如NaOH溶液)反应生成硅酸盐，再与酸(如盐酸)反应生成硅酸。

(2)(教材二次开发)教材中描述“硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸的还弱”，如何证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱？提示：向Na2SiO3溶液中通入CO2，若生成白色沉淀，则证明酸性：H2CO3＞H2SiO3。

三、硅酸盐1．定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。

第四章第一节 无机非金属材料的主角----硅（第1课时）【教学目标】：1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途2、了解硅的两种重要化合物之——二氧化硅的主要性质；3、了解二氧化硅在日常生活、生产中的应用【复习巩固】阅读课本P72-74页完成下列各题1.在已发现的一百多种元素中，除稀有元素外，非金属元素只有十多种，它们大都位于元素周期表的 。

地壳中含量最多的前两种元素是 和 ，它们构成了地壳的基本骨架。

硅在地壳中的含量为 。

硅的 及 构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的 以上。

在无机非金属材料中， 一直扮演着主要的角色。

2.画出碳和硅的原子结构示意图. .3.完成下列化学方程式:(1)碳在氧气中燃烧 (2)CO 2与烧碱溶液反应4.硅是一种亲 元素，主要以熔点很高的 的形式存在。

而碳在地壳中主要形成 等矿物。

【教学过程】：一、硅单质（课本P79-80页）1.物理性质单质硅有_______和_______两种。

晶体硅的结构类似于__________，是带有__________的__________。

熔点_____、硬度_____、有_____。

硅的原子结构示意图为__________________，硅元素在地壳中的含量是_______(占第几位)。

2.化学性质（1）常温下，Si 化学性质稳定，但可发生下列反应：Si+2NaOH+H 2O= 。

（2）加热和高温下，Si 能与一些非金属反应，与C 相似：Si+O 2， Si+Cl 23.用途。

晶体硅的导电性介于______ __和______ __之间，是良好的_____ ____材△ △料。

硅是人类将能转换为能的常用材料。

二、二氧化硅（阅读课本P74-76页完成）1.存在地球上存在的天然二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。

2.结构特征(1)SiO2晶体的基本结构单元呈形，每个Si原子周围结合个O，每个O原子跟个Si相结合，Si与O原子按的比例组成的晶体。

第四章非金属及其化合物§4.1.1 无机非金属材料的主角——硅【学习目标】了解硅的亲氧性及存在形式；了解二氧化硅的物理性质、结构及用途；掌握二氧化硅的化学性质；了解硅酸的性质，制法。

通过对二氧化硅与二氧化碳的比较，培养分析、比较、归纳能力。

【自主学习】1．硅元素（1）硅元素的含量：在地壳中硅的含量在所有元素中居于。

（2）硅元素的存在：硅的构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。

硅是以态存在于自然界中。

（3）碳和硅的原子结构：碳是的主角。

硅是的主角。

2．二氧化硅（1）SiO2在自然界中的存在：天然存在的二氧化硅称为________，包括_____和_____。

石英是常见的________二氧化硅，其中无色透明的就是_______，具有彩色环带状或层状的是（2）SiO2的结构：是由_____和_____按照________的比例组成______结构的晶体，每个硅原子周围与_____个氧原子结合，每个氧原子周围与_____个硅原子结合。

（3）SiO2的物理性质：纯净的二氧化硅晶体是一种色、透明溶于水的固体，SiO2的网状结构决定了其硬度，熔点。

（4）SiO2的化学性质①化学不活泼性：（SiO2的网状结构决定了化学稳定性）不与水、一般的酸反应。

②具有酸性氧化物的通性：a．高温下与碱性氧化物，如CaO反应____________________b.与强碱反应，如与NaOH （盛碱的试剂瓶不用玻璃塞）③弱氧化性：SiO2中硅处于最高价态，有弱氧化性，在一定条件下可以被一些还原剂还原为单质Si。

如高温时被C还原④特性：常温下与氢氟酸反应____________________________（氢氟酸可雕刻玻璃，氢氟酸是唯一可以与SiO2反应的酸。

）注意：SiO2在常温下只与NaOH溶液和氢氟酸反应。

（5）SiO2的用途：________________________________________________________3．硅酸（1）硅酸的酸性很弱（比碳酸的还弱，如碳酸能使石蕊试液变色，硅酸却不能但硅酸的稳定性比碳酸强），溶解度_________,由于SiO2水，所以通过与反应制得：。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）学习目标:问题导学—认真阅读教材P74——76，完成以下问题1、画出碳原子和硅原子的原子结构示意图_______ ______二者的相似性：最外层均有个电子，反应中既不易电子，也不易电子，在化合物中一般显___价2、硅在地壳中的含量仅次于。

硅是一种__ 元素，在自然界中只存在__ 态，主要以和____ 的形式存在，结晶的二氧化硅就是________，其中无色透明的就是______，有彩色环带或层状就是_________沙子中含有小粒的___。

3、二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。

根据日常生活经验，预测二氧化硅有哪些物理性质？____________________________________________________________________________________________________________________________________________4、SiO2是性氧化物,能跟或反应，化学方程式为__________________________________________________ 。

5、玻璃上刻蚀花纹（雕花玻璃）的原理是什么？（用化学反应方程式表示）。

_________________________________________________.6、硅酸的酸性碳酸酸性（填“大于”或“小于”或“等于”），是用_________________________________制得的。

“硅胶”是，其特性有_______________________ ，用途有_____________________。

随学随用1、硅元素在自然界是否同碳元素一样存在游离态，为什么？2、向同学们展示含有SiO2的物质，说明他们在生产和生活中的用途3为什么和CO2的物理性质相差很大，1mol SiO2晶体中是否含1mol“SiO2”分子？互动解疑--相信你能从尽可能多的方面比较二者的异同、分析涉及SiO2的方程式代表的意义交流提升1、有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。