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第一节无机非金属材料的主角—硅第一课时教学设计[教学目标]知识与技能1．了解硅元素在自然界中的存在形式；2．知道二氧化硅的性质；3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质；4．知道硅及其化合物的用途。
过程与方法1．使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。
2．“结构——性质——用途”是硅及其化合物等内容学习的共同模式，让学生通过物质的结构猜测物质的性质，从而推出物质的用途。
3．本节多数内容属于了解层次，部分段落可让学生阅读自学培养学生的自学能力。
情感态度与价值观1．在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。
有助与学生开阔眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术；2．使学生逐渐形成正确的科学社会观，使学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生等与现代社会有关的化学问题，培养学生社会责任感。
[教学方式] 教学方法：提问、对比、引导、探究学习方法：自学、观察、想象、归纳[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[教学媒体] 多媒体课件[教学用具] 试管胶头滴管滤纸或木条吸管烧杯酒精灯镊子盐酸溶液氢氧化钠溶液酚酞试液硅酸钠溶液蒸馏水食品中的干燥剂氢氟酸腐蚀过的玻璃片[教学过程]附：学生课前自学材料：分小组完成自学任务，小组得分记录在同学们的过程性评价里。
问题提纲：1．根据“结构——性质——用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？猜想其具有什么物性和化性？常温下为什么硅具有化学稳定性？尝试与碳作比较？2．硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池、光电池等，硅的这些用途是利用了硅的什么性质？3．在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，你是如何理解的？4．根据二氧化硅的存在和应用，请分析：二氧化硅具有什么物性？化学稳定性如何？你的根据是什么？二氧化硅的这些性质是由什么决定的？尝试与二氧化碳作比较？5．实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?6．实验室盛放N a O H溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗?7．硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？8．硅酸钠（Na2SiO3）的俗称是什么？有什么用途？9．从古自今，人类创造性地生产出哪三大类硅酸盐产品？一般硅酸盐的性质如何？如何表示复杂硅酸盐的组成？10．还有哪些含硅物质？有什么用途？[教学设计说明]本节主要是介绍碳族元素的另外一种代表元素——硅。
无机非金属材料的主角——硅一、教材分析1、教材的地位和作用本节介绍了重要的无机非金属材料——硅及其化合物，安排在必修课程模块化学1第三章“金属及其化合物”之后，第四章“非金属及其化合物”之首，是常见无机物及其性质等知识的继续；同时，也为学生学习选修模块2“化学与技术”中的主题2“化学与材料的制造、应用”奠定了知识基础。
本节在选材上着眼于硅单质及其化合物的主要性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值，激发学生对芯片、硅太阳能电池、新型陶瓷等的生产和应用原理的兴趣和求知欲望，全面地体现化学课程的科学教育功能。
2、教学目标（1）知识与技能目标：掌握硅、二氧化硅和硅酸盐的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用；能通过互联网查阅有关资料并作归纳概述。
（2）过程与方法目标：构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；逐渐以一种自然的方式对待信息技术，把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具，就如使用象铅笔、橡皮那样顺手、自然。
（3）情感态度和价值观目标：体会硅在无机非金属材料中扮演的重要角色，增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识，赞赏化学科学对信息技术和社会发展的贡献；主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情；通过创设一个在实际生活学习中使用信息技术解决问题的学习环境中培养学生的“信息素养”。
3、教学重点、难点重点难点：硅在无机非金属材料中的广泛应用二、教学方法和手段对于不同学科定位，信息技术的作用分为3种基本课程模式：1、信息技术课程，信息技术作为学习的对象。
2、与其他学科的整合，信息技术作为教学工具。
3、研究性课程，信息技术作为学习工具。
第一节无机非金属材料的主角—硅第1课时教学目标1、了解硅及其化合物的知识。
2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。
3、调查研究：完成并小组交流“硅及其化合物对人类文明的贡献”小论文。
4、使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。
重点难点硅和二氧化硅的性质。
硅酸盐的用途。
教学过程*将Si单质的内容移到开头教学。
采用对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。
碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。
在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。
[科学视野]：SiO2的晶体结构分析。
启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。
引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。
[思考交流]：①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？[演示实验]：【实验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。
逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消失时，有透明的硅酸凝胶产生。
写出有关反应的化学方程式。
[补充实验]：将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生观察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
[例题讨论]：教材P69习题4。
[教学小结]：（学生填表）⑴表1 二氧化硅和二氧化碳结构性质比较二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。
不同点：①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。
第2课时教学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，了解硅单质的物理性质。
3.掌握Na2SiO3的化学性质。
过程与方法通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。
在教师的指导下，通过上网查阅资料培养独立查阅资料的能力。
情感、态度与价值观学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。
通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。
教学重点硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途教学难点硅晶体结构，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、Na2SiO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮教学过程导入新课〔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、硅及其化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化合物的总称，在自然界分布极为广泛。
师:展示Na2SiO3、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，观察变化。
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Na2SiO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精23生:(1)Na2SiO3是一种钠盐，易溶于水。
(2)Na2SiO3具有一定的黏性，可作黏合剂。
(3)Na2SiO3可作防火剂。
第四章非金属及其化合物课程标准：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）教学目标：1．使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质；2．引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法；3．使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
教学重点、难点重点：二氧化硅的性质难点：硅酸的性质教学环节教师活动学生活动新课导入从电脑的芯片、光导纤维、水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例引入硅及其化合物。
新知学习自学讨论指导学生阅读，并给出知识整理表格及思考题。
周期表中的位置原子结构示意图在自然界中的存在碳硅阅读教材P62第1、2、3自然段及资料卡片内容，填表完成知识整理，然后思考讨论：碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？归纳整理检查小结（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。
（2）存在差异：硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，而碳却没有此特点。
承上启下二氧化碳具有哪些重要的性质呢？物理性质：CO2是一种色体，溶于水，固态CO2俗称。
化学性质：CO2 + H2O ―CO2 + NaOH ―CO2 + CaO ―思考提示：由CO2的性质推测SiO2可能具有哪些重要交流二氧化硅也是一种酸性氧化物的性质？归纳整理检查小结SiO2是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。
自学讨论指导学生阅读教材有关内容，并给出问题阅读教材P63及P64有关内容，思考并讨论：SiO2实际具有的性质与上述推导一致吗？有没有不同的表现？请举例说明归纳整理检查小结与上述推断不完全相同。
不同表现是：SiO2是一种难熔固体，不溶于水。
第二课时硅酸盐和硅单质教学目标：知识技能：1.了解硅酸钠的性质和主要用途2.对硅酸盐工业及一些产品有大致印象,体会硅酸盐的丰富性和复杂性3.了解硅是重要的半导体材料，在电子工业上的广泛用途。
过程与方法：本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
情感、态度与价值观；以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性教学方式：实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学过程设计：教师：通过趣味实验“烧不坏的布”（取两根一样的干燥布条，其中一根在硅酸钠溶液中浸过，在火焰上燃烧）进入新的内容的学习，创设学生探究学习的情境。
学生：观察两根布条燃烧的现象：一根很容易燃烧，一根不燃。
教师：揭示奥秘：不燃的布条是由于我预先在硅酸钠溶液俗名“水玻璃”中浸泡并晒干的。
学生：实验4-2，亲自体验该过程。
学生讨论，交流：硅酸钠的性质、用途（显碱性，能耐高温）教师：小结：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，，其用途很广；建筑工业及造纸工业用它做粘合剂；木材或织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火；浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存；水玻璃还用作软水剂，洗涤剂和制肥皂的填料；它也是制硅胶和分子筛的原料。
教师：硅酸钠是最简单的硅酸盐，从古至今，人类创造性地生产出了三大硅酸盐工业产品——陶瓷、玻璃、水泥，它们在日常生活应用很广泛，请同学展示。
学生：展示水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。
教师：我国是世界上最早生产陶器的国家，瓷器是中华文明的象征，中国的瓷器驰名世界，英文的“中国”（China）一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象。
第二课时硅酸盐和硅单质教学目标：知识技能：1.了解硅酸钠的性质和主要用途2.对硅酸盐工业及一些产品有大致印象 ,体会硅酸盐的丰富性和复杂性3.了解硅是重要的半导体材料，在电子工业上的广泛用途。
过程与方法：本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
情感、态度与价值观；以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性教学方式：实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学过程设计：教师：通过趣味实验“烧不坏的布”（取两根一样的干燥布条，其中一根在硅酸钠溶液中浸过，在火焰上燃烧）进入新的内容的学习，创设学生探究学习的情境。
学生：观察两根布条燃烧的现象：一根很容易燃烧，一根不燃。
教师：揭示奥秘：不燃的布条是由于我预先在硅酸钠溶液俗名“水玻璃”中浸泡并晒干的。
学生：实验4-2，亲自体验该过程。
学生讨论，交流：硅酸钠的性质、用途（显碱性，能耐高温）教师：小结：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，，其用途很广；建筑工业及造纸工业用它做粘合剂；木材或织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火；浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存；水玻璃还用作软水剂，洗涤剂和制肥皂的填料；它也是制硅胶和分子筛的原料。
教师：硅酸钠是最简单的硅酸盐，从古至今，人类创造性地生产出了三大硅酸盐工业产品——陶瓷、玻璃、水泥，它们在日常生活应用很广泛，请同学展示。
学生：展示水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。
教师：我国是世界上最早生产陶器的国家，瓷器是中华文明的象征，中国的瓷器驰名世界，英文的“中国”（China）一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象。
(第1课时)
教学目标
学问与技能
1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途
2、了解二氧化硅的物理性质，把握二氧化硅的化学性质
3、生疏硅酸的制备原理，使同学初步把握化学试验基本操作、基本技能。
过程与方法
1、同学学会运用对比的方法来生疏物质的共性和共性，拥有对新旧学问进行归纳比较力量。
2、通过硅酸的制备，具有试验设计的思维方式。
情感态度价值观
1、同学学会学习元素化合物的正确方法：结构打算性质、性质打算用途。
2、同学了解硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的有用性，增加学习
教学重点、难点
重点：二氧化硅和硅酸的主要性质
难点：二氧化硅的化学性质
教学过程
板书设计
第一节无机非金属的主角－硅
1、二氧化硅（SiO2）
（1）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水
（2）化学性质：
①酸性氧化物共性：SiO2＋ 2NaOH = Na2SiO3＋H2O
SiO2＋CaO = =CaSiO3
②特性：与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
2、硅酸
（1）主要性质：白色，不溶于水，弱酸性
（2）制备：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl。
无机非金属材料的主角――硅第二课时二、硅酸盐一、教学目的要求：1、知识目标使学生了解硅的结构特点、性质、用途、存在及制备方法；使学生了解二氧化硅的存在、性质和用途。
2、能力目标把握“位—构—性”三者关系，掌握元素及化合物一类知识的学习方法，培养学生对知识归纳、总结和探究的能力．3、德育目标能灵活运用对立统一的辩证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容。
激发学生兴趣，培养勇于探索知识的学习品质。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。
其改写的规律：①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“·”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO·4SiO2·H2O硅酸盐组成复杂，一般用氧化物的形式表示它们的组成：（学生活动）锆石：ZrO2·S iO2红柱石：Al2O3·SiO2钙铝石榴子石：3CaO·Al2O3·3SiO2 镁橄榄石：2MgO·SiO2在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识.硅酸钠：Na2SiO3固体俗称泡花碱Na2SiO3能溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”，是工业使用的一种黏合剂，耐火、耐腐蚀。
探究①加水溶解，并检验其溶液酸碱性；（学生活动）（硅酸钠水溶液呈碱性）②向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸观察现象；（学生活动）（向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀盐酸也有白色沉淀生成）Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl(制取Na2SiO3)③再向②中滴加氢氧化钠溶液观察现象。
（学生活动）(白色沉淀溶解)H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O深化理解：实验室保存Na2SiO3溶液的方法因为硅酸的酸性比碳酸还弱，所以空气中的CO2可以和Na2SiO3水溶液发生如下反应Na2SiO3+ H2O + CO2== H2SiO3↓+Na2CO3从而使硅酸钠变质，因此保存硅酸钠要密封保存。
第一节 无机非金属材料的主角——硅（1）【学习目标】1．了解硅在自然界的含量、存在、用途。
2．了解二氧化硅的物理性质和用途。
3．掌握二氧化硅的化学性质。
4．了解硅酸的性质和制备。
【学习重点】二氧化硅的化学性质 【预备知识】碳及其重要化合物间的转化关系完成部分转化的化学方程式 （1）CO 2→CO___________________________________________________________________ （2）CO 2→CaCO 3 ________________________________________________________________ （3）Na 2CO 3→CO 2 _______________________________________________________________ （4）NaHCO 3−−−→−NaOHNa 2CO 3 ____________________________________________________ （5）Ca(HCO 3)2−→−∆CaCO 3 ______________________________________________________ 〖小结〗写出发生下列转化所需要的条件【基础知识】一、硅在自然界中的存在（1）含量：在地壳中的含量居第_____位，仅次于______。
（2）存在：硅是构成________与______________的基本元素在自然界中都以________态存在，主要以______和___________的形式存在。
思考：为什么自然界中硅的含量会低于氧？二、硅的原子结构CO 2碳酸盐碳酸氢盐①③④ ⑤⑥②CCOCO 2CaCO 3Ca(HCO 3)2Na 2CO 3 NaHCO 3思考：试根据硅的原子结构示意图分析硅的化学性质及主要化合物。
三、硅的化合物1．二氧化硅（1）存在形态（2）用途3）结构SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_______的比例所组成的________________结构的晶体，其基本结构单元为________________，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。
《无机非金属资料的主角——硅》第二课时参阅教案教学目的常识与技术1、了解硅酸盐、硅的首要性质2、知道硅酸盐、硅等在出产、信息技术、资料科学等范畴的运用进程与办法经过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用比照的办法来知道物质。
情感情经过对硅绪价值观酸盐资料及硅的用处学习，使学生了解新式无机非金属资料，培育学生酷爱科学的情感。
重点硅、硅酸盐的丰富性和多样性难点经过学习，把握研讨非金属元素单质及化合物的一般办法知识结构与板书设计二、硅酸盐(silicate)1、界说：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
2、硅酸钠1.物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱2.化学性质：相对安稳，不能焚烧，不易被腐蚀，热安稳性强3、表明办法：准则：金属氧化物（较生动------较不生动）办法：①找组成元素②写成氧化物的方式③原子个数比不变④查看有无遗失三、硅( silicon)单质1、存在形状：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体2、晶体结构：正四面体形3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是好的半导体资料。
4、化学性质 1. 常温下的反响： Si+2F 2==SiF 4 Si+4HF==SiF 4↑+2H 2 ↑ Si+2NaO H +H 2O ==Na 2SiO 3+2H 2↑ 2. 高温下的反响： Si+O 2SiO 2 Si+2Cl 2SiCl 4 5、硅的制备 1. 工业上制粗硅 SiO 2 +2C Si+2CO ↑ 石英砂 焦炭 电炉中 粗硅高温高温高温2.由粗硅制纯硅Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl教育进程教育过程、内容教育办法、手法、师日子动［考虑］SiO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些类似性和不同之处［投影回忆］CO2SiO2物理性质无色无味气体，熔沸点都很低，微溶于水，存在于空气中灰黑色固体，熔沸点都很高，不溶于水，存在于岩石中，俗称硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都许多含有化学性质和碱性氧化物CO2+CaO==CaCO3SiO2 +CO2CaSiO3和碱CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OCAD高温高温高温和酸-------- SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O和水CO2+H2O===H2CO3--------［回忆］上节课咱们说到，用可溶性硅酸盐Na2SiO3来制备H2SiO3。
第四章非金属及其化合物单元规划本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型非金属元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。
这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
第一节：硅及其化合物，安排在第一节，突出了硅是一种新材料的作用。
通过本节学习，有利于培养学生关心社会、热爱生活的习惯。
第二节：氯——一种重要的非金属。
不仅与人类生产、生活联系密切，而且在化学教学中的地位更是举足轻重。
第三节：硫、氮的氧化物，第四节：氨、硝酸、硫酸更是打破了原来的知识体系，突出了科学的分类方法，加强了环保教学。
有利于培养学生的社会责任感。
本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。
在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，利用辩证的观点理解事物的两面性，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的辩证关系。
这是新教材与旧教材一点重要区别，更是新课程、新课标理念的重要体现。
例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，氨、硝酸和硫酸的性质及广泛用途，酸雨的形成等。
这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和辩证唯物主义世界观。
另外，通过科学史话——“氯气的发现和确认”的学习，不仅使学生了解到科学家严谨、求实的科学态度，而且还让学生在学习的过程中体会到科学发明的艰辛。
有利于培养学生勇于探索、勇于实践、勇于创新的精神，更有利于对学生进行思想品德教育。
这也是新课程、新课标理念的重要体现。
科学视野——“新型陶瓷”“信使分子——NO”等让学生了解最新的科研成果，可以激发学生对学习化学的兴趣，有助于培养学生理论联系实际的能力。
第1节无机非金属材料的主角——硅一、教学目标1、学问与技能1．了解硅元素在自然界中的存在形式；2．知道二氧化硅的性质；3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质；4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。
2、过程与方法1．挂念同学学习运用对比的方法来生疏物质的共性和共性，促进同学对新旧学问进行归纳比较力量的进展。
2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜想物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。
3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读力量、收集资料力量、自学力量和语言表达力量。
3、情感态度与价值观1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为同学构架一座从书本学问到现代科技学问和生活实际的桥梁。
开阔同学眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术；2．促进同学渐渐形成正确的科学社会观，同学生疏到“科学技术是第一生产力”，关怀环境，资源再生及争辩、探究、发觉新材料等与现代社会有关的化学问题，提高同学社会责任感。
二、教学重点：二氧化硅的主要化学性质。
三、教学难点：二氧化硅晶体结构四、教学过程[导课]问题：[问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（同学回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分）呈现投影：硅在地壳中的含量。
[问题]：硅又凭什么能做无机非金属材料的主角呢？引出原子结构来解释。
请同学们翻到课本后的周期表查看硅在周期表的位置及结构。
［叙述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。
各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。
自古至今，在无机非金属材料中，硅始终扮演着主角的角色。
［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推想硅单质的性质有哪些？［同学阅读］Ｐ74中间自然段。
第三章非金属及其化合物
第一节无机非金属材料的主角——硅
学习目标：
1、了解硅在自然界中含量、存在、用途
2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质
3、了解硅酸盐的重要用途及组成。
4、了解硅的基本性质、重要用途，了解硅单质的物理性质。
5、掌握硅酸钠的化学性质。
6、初步培养自主查阅资料的能力
7、使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
学习重点、难点：
二氧化硅、硅酸盐的用途、性质，硅酸的性质。
硅晶体结构，硅酸盐的组成教学过程：
一、二氧化硅和硅酸
（一）二氧化硅
⑴二氧化硅的存在。
⑵二氧化硅的结构。
⑶二氧化硅的用途。
⑷二氧化硅的性质
①物理性质：
②化学性质：
与氢氟酸反应：
与碱性氧化物的反应：
与强碱反应：化学方程式
离子方程式
（二）硅酸
实验4—1
[活动与探究]
把二氧化碳通入硅酸钠溶液中，会发生什么现象？
二、硅酸盐
1、定义：
2、用途（记住用途）：
3、性质：
4、代表：硅酸钠
硅酸钠的用途：
[活动与探究]氢氧化钠与碳酸钠溶液瓶塞相同，都是橡皮塞。
你能推测是什么原因造成的吗？请讨论。
[学生阅读]科学视野《新型陶瓷》
5、硅酸盐组成的表示：
方法：⑴找出组成元素⑵写成氧化物的形式⑶注意原子守恒⑷检查有无遗漏
[练习]1、写出下列硅酸盐的组成表示方式：
硅酸钠：石棉：
长石：
2、正长石的组成可以表示成KAlSi3O x，则x= 。
用氧化物表示的组成为。
三、硅单质。
第四章第1节无机非金属材料的主角-硅教学设计一、指导思想与理论依据高中化学课程标准的基本理念中指明：“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力；同时，在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用。
”硅元素的特征是材料型元素，生活中无处不在，为人类历史文明起到了功不可没的作用，所以在渗透人文精神的同时，秉承“生活走向化学、化学要走向生活”的思想，因此，本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式，而是注重STS教育，从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。
这样的学习顺序符合学生的认知规律，有利于学生的发展学习。
二、教学内容分析1．主要内容：（1）硅的存在形式及结构（2）二氧化硅的性质及结构（3）硅酸溶胶的制备2．地位与作用本节硅元素是第四章学习的第一个非金属元素，第三章学生学习了金属元素，已经建立了一定的金属学习的知识模型，所以有必要给学生先建立一个学习非金属元素的模型，以指导之后的元素化合物的学习。
本节内容和本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切，知识面广，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用，全面地体现了化学学科的社会应用价值。
通过本节的学习，有利于贯彻STS教育的观点，激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。
3．教材处理本节的二氧化硅及硅胶产品在学生身边广泛存在，以“材料-成分-性质-用途”为指导思想，在学习过程中以具体材料为中心，根据他们的用途去推测他们的物理性质和化学性质，学习二氧化硅时，从中贯穿类比、迁移、从宏观到微观的学习方法，渗透“结构决定性质，性质决定用途”的学科思想；学习硅胶的制备时，贯穿基本的实验素养，分析每个现象后的原因，挖掘教材上的信息，虽然硅胶的实验考得不多，但是实验精神却是相通的。
无机非金属材料中的主角--硅课题无机非金属材料中的主角--硅教学目的1 了解硅在自然界中的存在及硅的亲氧性；2 了解二氧化硅的网状结构，掌握二氧化硅的化学性质；3 掌握硅酸的化学性质及其制法；4 了解硅酸盐及硅酸盐材料，掌握重要的硅酸盐——硅酸钠的化学性质；5 了解硅单质的性质和用途。
教学内容本节重难点1二氧化硅的化学性质2硅酸盐的化学性质及硅酸的制备新课导入202160年代，随着集成电路的研制成功，电子工业得到了飞速发展，各种电子产品相继出现，收音机、电视机、DVD、计算机、手机等越来越多的电子及信息产品进入我们的生活。
在电子工业的发展过程中，硅起到了非常重要的作用，硅芯片的使用使计算机的体积缩小到笔记本一样大小。
而自然界却没有单质硅供我们直接去使用，那么人们又是如何去制取硅单质的呢？在半导体工业中有一句行话：“从沙滩到用户”，你能理解这句话的涵义吗？请再观察下面的图片：新课讲解一．硅元素的存在与二氧化硅1硅元素的存在1含量：在地壳中的含量为%，仅次于氧。
2存在：全部以化合态形式存在，主要是氧化物和硅酸盐。
2．二氧化硅1存在：SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%。
纯净的二氧化硅晶体无色透明，称为水晶（如左下图）；具有彩色环带状或层状的石英晶体，称为玛瑙（如右下图）。
（2）二氧化硅的结构——空间网状结构二氧化硅晶体中，每个Si周围连着4个O，每个O连着2个Si，即每个硅原子位于正四面体的中心，四个氧位于4个顶角，而每个O被两个正四面体共用。
所以SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体，故SiO2不是分子式。
正是SiO2这种网状结构（如右图）决定了它具有优良的物理性质和化学性质。
（3）二氧化硅的物理性质二氧化硅是一种熔点高、硬度大、不溶于水的固体，纯净的SiO2晶体无色透明。
（4）二氧化硅的化学性质①具有酸性氧化物的性质不溶于水也不和水反应：ａ．与强碱反应：SiO22NaOH===Na2SiO3H2Oｂ．与碱性氧化物反应：SiO2CaO高温CaSiO3②与HF的反应：SiO24HF===SiF4↑2H2OHF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。
因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。
除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时，还有一些特殊反应：③弱氧化性：SiO22C 高温Si 2CO↑ 工业上制粗硅④与某些盐反应：Na2CO3SiO2高温Na2SiO3CO2↑ CaCO3SiO2高温CaSiO3CO2↑ 工业上制玻璃的主要反应5用途①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用石英坩埚。
思考练习：1．1碳与硅的最外层均为4个电子，且碳比硅活泼，但碳在自然界中有稳定的单质，硅却没有，为什么？2实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡皮塞，而不用玻璃塞？【提示】1硅为亲氧元素，在自然界中不能稳定存在。
2玻璃中含有SiO2，SiO2与NaOH反应生成有黏性的Na2SiO3，会使瓶塞与瓶口粘在一起，不易打开。
2①为什么CO2和SiO2在化学性质上具有一定的相似性而物理性质差异很大？②CO2与酸不反应，SiO2是否与酸反应？【提示】①SiO2和CO2均属于酸性氧化物，故化学性质相似。
CO2是由分子构成的，而SiO2是空间立体网状结构，故二者物理性质差异大。
②SiO2只能与氢氟酸反应。
二氧化碳二氧化硅主要存在环境空气岩石中，石英、沙子和硅藻土都含有SiO2构成CO2分子Si原子、O原子，无SiO2分子物理性质熔、沸点低，常温下是气体，能溶于水硬度大，熔点高的固体，不溶于水化学性质与碱2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 与水CO2＋H2O===H2CO3不反应与碳C＋CO2错误!ol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅【例2】硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是CA．陶瓷餐具B．石英钟表C．计算机芯片D．光导纤维【例3】单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。
科学家预计，到2021年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管，其功能远比我们想象的要大得多，这对硅的纯度要求很高。
用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为：①SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑②Si＋2Cl2错误!SiCl4 ③SiCl4＋2H2错误!Si＋4HCl。
下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是DA．①③为置换反应B．②为化合反应C．①②③均为氧化还原反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原练习巩固1易：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。
在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。
下面几种物质中含有硅单质的是 CA．玛瑙B．光导纤维C太阳能电池板D．水晶练习巩固2易：有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列关于硅的说法不正确的是BA．自然界中硅元素的贮量丰富B．自然界中存在大量的单质硅C．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片D．可用H2在高温下还原SiCl4的方法得到高纯硅练习巩固3中：硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
3．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（D）A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶4．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（ C ）A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐5．下列不是水玻璃用途的是（D）A．肥皂填料B．木材防火剂C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料6．二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与其反应，但有一种酸是个例外，这种酸是（D）A．浓盐酸B．硫酸C．硝酸D．氢氟酸7．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（D）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硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．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沉淀8．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（C）A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应9．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是（ C ）A．碳酸钠B．硅酸钠C．二氧化硅D．氢氧化铝10．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。
下列叙述不正确．．．的是BA．硅单质可用来制造太阳能电池B．硅单质是制造玻璃的主要原料C．石英（SiO2）可用来制作工艺品和钟表D．二氧化硅是制造光导纤维的材料11．下列反应的离子方程式不．正确的是CA．大理石与醋酸反应：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2OB．水玻璃与盐酸反应：SiO32－＋2H＋===H2SiO3↓C．水玻璃与醋酸反应：SiO32－＋2H＋===H2SiO3↓D．硅石与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O12．工业制造金刚砂SiC的化学方程式如下：SiO2＋3C错误!SiC＋2CO↑。
在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是BA．3∶5 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶113．某学生兴趣小组想利用高岭土（其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O）试验新型的净水剂。
试验程序如下：其中滤液E就是欲求的净水剂。
试回答下列问题：①写出混合物A、B，滤液C、D的主要成分A：；B：；C：；D：。
②写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式、；③该试验中，熔融高岭土可以选用的坩埚有。
A．玻璃坩埚B．瓷坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚答案：（1）NaAlO2和Na2SiO3AlCl3和H2SiO3AlCl3H2SiO3 （2）Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑（3）D14．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱溶液反应生成含A元素的化合物D。
（１）在元素周期表中，A位于__________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是__________________________。
（２）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是____________________。
（３）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学方程式：____________________________、___________________________。
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不．可选用的是________A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚（４）100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为L，100 g混合物中石灰石的质量分数是______。
答案 1ⅣA最外层均有4个电子，最内层均有2个电子2氢氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O3①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓②D 450%能力提升1．下列关于碳和硅的说法中正确的是BA．其对应氧化物均为酸性氧化物B．碳和硅的最高正价都是＋4价C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态2．下列叙述中，正确的是BA．自然界中存在大量的单质硅B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应D．自然界中硅元素都存在于石英中3．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是DA．二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硅不溶于水也不直接与水反应生成硅酸B．在高温条件下，二氧化硅与碳酸钠反应，生成硅酸钠和二氧化碳C．二氧化硅的熔点比二氧化碳高D．二氧化碳通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀4．下列关于硅酸的说法正确的是BA．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B．可用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D．干燥剂“硅胶”的主要化学成分是硅酸5．下列说法不正确的是CA．硅是非金属元素，但它的单质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，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．SiO2既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠反应，但是SiO2不属于两性氧化物6．将过量的CO2气体分别通入下列六种溶液：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③NaAlO2溶液；④澄清石灰水；⑤Na2CO3饱和溶液；⑥NaOH溶液。
