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《二氧化硅和硅酸》教学设计

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《二氧化硅和硅酸》教学设计
1、教材分析
教材地位和作用：硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的
基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅单质──二氧
化硅──硅酸──硅酸盐”的学习方法，，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期
律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料。所以本节课起到了承前启后的作用。
2、学情分析
本节课的教学对象为高一学生，学生已有知识和未知知识分析：
已有知识：
（1）碳及其化合物的有关知识
（2）知道CO2属于酸性氧化物，并能书写有关CO2的化学反应方程式
新知识：
（1）SiO2及H2SiO3的物理性质及主要用途
（2）SiO2的主要化学性质
（3）硅酸的制备原理
（4）硅及其化合物在材料等领域的应用
3、教学目标
（1）、知识与技能
（a）了解硅在自然界中的含量、存在、用途
（b）了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质
（c）认识硅酸的制备原理，使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
（2）、过程与方法
（a）学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，拥有对新旧知识进行归纳比较能力。
（b）通过硅酸的制备，具有实验设计的思维方式。
（3）、情感态度与价值观
（a）学生学会学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。
（b）学生了解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
4、教学重、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

5、 教学策略

5、 教学过程
【引入】在当代，信息，材料，能源作物三大产业支柱，在无机非金属材料中，硅及其化合物一直扮演着
重要的角色，而硅是一种亲氧元素，在氧化气氛包围的地球上，没有游离存在的硅，主要以二氧化硅和硅
酸盐的形式构成地壳的岩石、沙子、粘土，占地壳质量90%以上，丰富的该资源，最大限度的利用，对国
家发展具有举足轻重的作用，因此，我们今天站在新的高度来研究硅的化合物二氧化硅和硅酸。

联系实际
引出新课

与二氧化碳对比，总结归
纳二氧化硅的物理性质

多媒体辅助展示，探索二
氧化硅的化学性质

归纳总结
思考方法
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【板书】4-1 无机非金属材料的主角——硅
第一课时 二氧化硅和硅酸
【多媒体展示】在上课之前，同学们先来欣赏几张好看的水晶图片。

【讲解】这些好看的水晶、玛瑙深得人们的喜爱，同学们知道它们的主要成分是什么吗？
其实二氧化硅不仅可用作装饰用品，还可以有其他的用处：

【提问】同学们，通过了解二氧化硅的这些用途，大家一起来归纳总结下二氧化硅的物理性质。
【板书】1、二氧化硅的物理性质
二氧化硅的用途 二氧化硅的物理性质
石英坩埚 熔沸点高
轴承 硬度大
光导纤维（光纤） 不溶于水
【提问】：与硅相邻的碳元素氧化物二氧化碳，其物理性质与二氧化硅差异较大，这是为什么呢？使从分
子结构方面分析。

【多媒体展示】：
二氧化碳、二氧化硅的空间构形（图片和GIF动画形式）
【解答】：二氧化碳以单个分子形式存在，分子间作用力很微弱，而二氧化硅形成的空间网状结构，原子
间作用力很强。那么它的化学性质怎样呢？

首先听老师给大家讲一个故事，传说有一个卖纯碱的盐商，经过海边，在海滩上憩息时忽然觉得很饿，于
是到处寻找石头搭灶做饭，但始终未找到一块石头，于是他用块小的碳酸钠搭灶做饭。当饭煮熟了之后，
发现海滩上有一层晶莹剔透的物质。
3

【提示】：海滩上的沙子的主要成分是SiO2,纯碱、Na2CO3，说明二者发生反应，生成新盐和新氧化物，且
没有化合价变化。

【提问】请同学们书写对应的反应化学方程式
【板书】：2、二氧化硅的化学性质
SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3
【讲解】：利用该反应制备了玻璃，也就是说玻璃的主要成分是Na2SiO3，除此外还有大量的SiO2.
【提问】：同学们想下我们常见的玻璃雕刻。玻璃易碎，用它们雕刻容易断裂。那是用什么雕刻的呢？请
看一段视频，注意所用的药品。

【教师导入视频并讲解】说明氢氟酸能腐蚀玻璃，可用氢氟酸在玻璃上刻字，雕花。
【板书】： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【提问】作为玻璃的成分SiO2，还有那些化学性质呢？
【教师活动】：展示图片
1、装硫酸铜溶液的试剂瓶（盐溶液——玻璃塞）；2、装氢氧化钠溶液的试剂瓶（碱溶液——橡胶塞）；
【提问】同学们对比这两瓶试剂，瓶塞有什么不同。从中悟出SiO2的什么性质？
【讲解】1、强烈对比说明不能混用
2、说明NaOH溶液与磨口玻璃塞发生反应（Na2SiO3, SiO2），硫酸铜溶液与橡皮塞发生反应
【教师活动】对比二氧化碳与NaOH溶液反应，同时书写反应方程式
【板书】SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O
【教师活动】有同学说为啥瓶身中的二氧化硅不与氢氧化钠发生反应：磨口处二氧化硅含量高，表面粗糙
接触面积大，所以更容易反应，瓶身中的二氧化硅与其也会反应，但是速率很慢，所以短时间保存碱液可
以用玻璃瓶，但是长时间最好还是塑料瓶保存。

【总结】作为酸性氧化物有三个通性
1.与碱反应只生成盐和水
2.与碱性氧化物反应只生成盐
3.与水反应生成酸
【提问】如何用SiO2,NaOH溶液.盐酸.水制备H2SiO3。SiO2+H2O→? H2SiO3？请同学小组探究：根据该组同
学设计的方案，请用面前的药品制备H2SiO3 (注意实验安全，控制药品的量)
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【板书】：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+2HCl
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓ (强酸制弱酸)
【讲解】得到白色胶状的固体H2SiO3凝胶，若浓度小可以得到胶体。H2SiO3凝胶干燥后,能形成疏松多孔，
具有吸水性的硅胶。常用作干燥剂。很多食品包装袋的干燥剂用的是硅胶。

【归纳总结】
同学们，我们本节课学习了二氧化硅及硅酸的相关性质。相信大家也了解到了非金属元素的学习方法，那
么大家可自行总结下无机非金属元素的学习方法。

【课后思考】：1、已知硅酸的酸性弱于碳酸，你如何用实验来证明呢？
2、如何由SiO2制备H2SiO3(用化学方程式表示)。
7、教学反思
本节课通过分析二氧化碳和二氧化硅，引导学生采用对比的学习方法，分析推导二氧化硅及硅酸的性
质，帮助学生温故而知新，使学生在元素化合物的学习过程中形成一条完整、清晰的主线，从而建构元素
化合物的知识体系。本节课也为不同层次的学生设计了不同的教学目标，基础较弱的学生把重点放在课前
的预习和课堂上的性质对比教学中，而学有余力的优秀学生可以在课后对课堂上没有深入研究的一些问题
进行挖掘和拓展，如将硅及其化合物的结构理论知识、在材料领域中的应用等作为拓展性内容，通过查阅
资料、讨论等方法进行更深入的学习。

合集下载

二氧化硅和硅酸说课稿

二氧化硅和硅酸说课稿

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的说课稿一、说教材1、本节教材的地位和作用本节课主要讨论了硅及其化合物的性质，将其安排在离子反应、氧化还原反应等理论知识之后，是常见无机物及其性质等知识的继续，有利于发挥理论知识对元素化合物知识学习的指导作用。

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、原始性质的递变规律、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。

本节课在选材上着眼于硅及其化合物的主要性质，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，从而使学生认识到其在生活生产中的应用，增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神，可以说全面的体现了化学课程的科学教育功能。

2、本节教材内容分析本节课沿着“物质的性质与用途间的关系”这一条主线，内容与生活、社会、工业生产及高科技联系较为密切，知识性强，趣味性强。

体现了化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。

，硅及其化合物在国民经济中占有重要地位，在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途，在半导体、计算机、建筑、通信及宇宙航行、卫星等方面大显身手，应用前景十分广阔；硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。

在物质存在和组成多样性方面，硅是无机非金属的主角，是地壳的基本骨架元素，自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，具有存在的普遍性和广泛性。

因此选取硅作为非金属的开篇。

从认知规律来看，硅元素的主要化合价只有+4价，硅单质比较稳定，与其它非金属相比硅的化合物知识相对比较简单，在非金属开篇学习该内容，学生学习的负担比较轻，有利于学习积极性的保护和培养。

从知识体系来看，根据学生的熟悉程度，它由二氧化硅和硅酸→硅酸盐→硅单质三部分内容组成，并按这一顺序展开。

从内容安排来看，三部分知识都强调先让学生根据身边的例子和书本大量的彩图感性认识相关的性质，做出猜测，然后通过实验或例子得出性质，有利于吸引学生的兴趣和接受新的知识。

深圳优质课教案 高一化学二氧化硅和硅酸教学设计

深圳优质课教案 高一化学二氧化硅和硅酸教学设计

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一、教学目标知识与技能1.了解SiO2的存在形态及其结构，掌握其化学性质；2.学会制备硅酸胶体的方法；3.认识硅酸的性质及其用途。

过程与方法活动探究，通过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。

情感态度与价值观1.小组讨论，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；2.通过实验来探究H2SiO3制备，培养学生的动手能力；3.通过对SiO2及其用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。

二、教学重难点二氧化硅的化学性质及硅酸的制备。

三、学习过程二氧化硅(SiO2)和硅酸(H2SiO3)1.二氧化硅(SiO2)的存在形态：{水晶结晶形（石英晶体）硅石（12%）玛瑙无定形——硅藻土SiO2是硅的重要化合物。

地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形（结晶的SiO2）和无定形（无定形固体（非晶体）的构成或结构方式）两大类，统称硅石。

2. 二氧化硅(SiO2)的性质：（1）物理性质：SiO 2的物理性质：SiO 2 难 溶于水，熔点 高 ，硬度 大 。

CO 2的物理性质: 常温下是一种 无色无味的气体 ,密度略 大于 空气, 可 溶于水。

【思考1】为什么SiO 2 和CO 2物理性质有这么大的差别？ SiO 2 和CO 2的结构不同 【如图】SiO 2的结构（代表硅原子；代表氧原子）SiO 2晶体是由硅原子和氧原子按1：2的比例所组成的立体网状结构，每个Si 原子与周围的4个O 原子形成4个共价键，每1个O 原子与两个Si 原子相结合。

我们通常用“SiO 2”的式子表示二氧化硅的组成。

（2）化学性质：①SiO 2是 酸性氧化物 ，化学性质很 不活泼 ，与水不反应。

氢氟酸（ HF ）是唯一可以与之反应的酸：化学方程式 SiO 2+4HF=SiF 4￪+2H 2O 【与其它酸均不反应】【注意】酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与HF 发生反应，这也是工业上用HF 雕刻玻璃的反应原理。

二氧化硅和硅酸教学方案

二氧化硅和硅酸教学方案

2min
2min
【讲述】刚才我们已经从宏观角度去认识了硅，那么现在我们从微观角度——原子角度来进一步了解硅。现在首先请两位同学上来画出C和Si的原子结构图。
（等待……）
【讲解】好，两位同学已经画好了，而且也画对了。说明同学们都预习了新课。现在我们先看ppt，从上面的原子结构图，可以知道硅和碳的最外层电子数都是4，且都位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，既不易失去电子，也不易得到电子。所以，硅的化学性质不活泼，主要形成四价化合物。
重点：二氧化硅的性质
难点：二氧化硅的性质以及与二氧化碳的对比。
教学目标（设计）
1．知识与技能目标
（1）熟悉硅的存在以及一些性质，了解二氧化硅的主要物理性质。对二氧化硅的立体网状结构有一个初步印象。
（2）认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液、氢氟酸等物质的反应，能书写相关的方程式。
（3）认识二氧化硅材料生产、生活等领域的应用。
硅在自然界中的存在形式
思考、讨论并回答问题
通过思考讨论，让学生学会及时利用刚才学习过的知识解决问题
2mim
【过渡】前面我们已经知道硅在自然界中主要以氧化物及硅酸盐形式存在，那么现在我们来深入了解二氧化硅和硅酸。
【板书】
一、二氧化硅和硅酸
1.二氧化硅
听讲
前后知识衔接，顺畅过渡
【讲述】天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的12%，其存在形式有结晶形和无定形两种。石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩，包括水晶和玛瑙。而硅藻土属于无定形。
激发学生兴趣，并进行反思
培养学生观察实验的能力，根据实验现象得出结论的思维能力
6min
【板书】
Байду номын сангаас（2）硅酸的弱酸性
高中化学 第1课时 二氧化硅和硅酸(教学设计)

高中化学 第1课时 二氧化硅和硅酸(教学设计)

《无机非金属材料的主角-硅》第1课时二氧化硅和硅酸（教学设计）【教学目标】知识与技能：了解二氧化硅的存在，认识二氧化硅的广泛用途；掌握SiO2的性质；了解硅酸性质、制备硅酸和硅胶的用途。

过程与方法：使学生学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，培养学生对知识的迁移和类比能力。

通过“结构——性质——用途”的学习模式，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。

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。

情感、态度与价值观：通过大量的微视频、精美图片、实物、相应的化学实验现象感受化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献，激发学生学习化学的兴趣，培养学生热爱科学，勇于探索的精神。

【教学重点】SiO2的化学性质【教学难点】硅材料的发展对人类进步的贡献【教学方法】充分利用微课教学（科学发展史与材料研究应用史实）；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅性质；实物感知与动手实验体验结合；思考交流与小组合作。

【教学媒体】实物展示、模型展示、实验操作、多媒体课件、视频展示。

【教学用品】试剂瓶、玻璃棒、硅酸钠溶液、稀盐酸、酚酞试液、硅胶等【教学过程】活动一硅的世界——SiO2的存在形式和结构活动二硅的世界——SiO2性质活动三硅的世界——H2SiO3性质与制备活动四硅的世界——现在与未来情感激励引发共鸣硅材料正在从沙中崛起，为人类实现曾经的科学幻想提供了提供了无限可能！它是当之无愧的主角！【板书设计】无机非金属材料的主角（硅）一、二氧化硅的性质1. SiO2的物理性质：熔点高、硬度大、2. SiO2的化学性质：通性： SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2OSiO2+CaO＝CaSiO3特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O二、硅酸性质与制备1.性质：比碳酸弱2.制备： Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl四、硅材料的现在与未来【课后反思】（略）【课后作业】教材课后习题：3、4、5、10、12。