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化學(xué)必修1第4章第1節(jié)
《無機非金屬材料的主角——硅》第一課時
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)了解硅元素在自然界的存在方式。
(2)了解二氧化硅和硅酸的物理性質(zhì),掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)和硅酸的制備及酸性強弱。
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力,動手操作和實驗設(shè)計的能力。
(4)使學(xué)生了解硅產(chǎn)品的性能、用途,加深對化學(xué)與生產(chǎn)、生活實際的認(rèn)識進(jìn)而幫助學(xué)生樹立民族自豪感,增強學(xué)好化學(xué)的自信心。
2.過程與方法
(1)學(xué)會利用物質(zhì)的分類觀來指導(dǎo)元素化合物的學(xué)習(xí)
(2)通過對硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性以及二氧化硅結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2、關(guān)系的思考,形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的科學(xué)思維品質(zhì)。
(3)充分利用課本和課外有關(guān)硅及其化合物在生活、信息技術(shù)中應(yīng)用的圖片,增加學(xué)生的感性認(rèn)識。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)認(rèn)識硅及其化合物的廣泛用途,體會化學(xué)的創(chuàng)造性與實用性,并關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的實際問題。
(2)了解化學(xué)與大自然的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生熱愛化學(xué)的情緒,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、教材分析
1.教學(xué)重點
二氧化硅的性質(zhì)、硅酸的制取與酸性強弱
2.教學(xué)難點
二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
三、教學(xué)方法
多媒體演示、對比探究、實驗探究
四、教學(xué)過程
第一課時
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
【引入新課】硅以大量
3、的硅酸鹽礦和石英礦存在于自然界中。如果說碳是組成生物界的主要元素,那么,硅就是構(gòu)成地球上礦物界的主要元素。硅在地殼中的含量為26.3%,在所有的元素中居第二位,地殼中含量最多的元素氧和硅結(jié)合形成的化合物,約占地殼總質(zhì)量的75%。 我們腳下的泥土、石頭和沙子,我們使用的磚、瓦、水泥、玻璃和陶瓷等等,這些我們在日常生活中經(jīng)常遇到的物質(zhì),都是硅的化合物。
【投影】生活中硅及化合物應(yīng)用圖片
【結(jié)論】硅是無機非金屬材料的主角
【板書】硅——無機非金屬材料的主角
【過渡】請在元素周期表中找到硅,并且畫出硅和碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
【結(jié)論】它們最外層均為四個電子,既不容易得到也不容易失去,性質(zhì)穩(wěn)定。
4、
【設(shè)問】碳、硅在自然存在形式有什么不同?
從Si與C結(jié)構(gòu)上的對比, SiO2與CO2的性質(zhì)
有何聯(lián)系?
【歸納總結(jié)】碳在自然界有穩(wěn)定單質(zhì)。硅總是與氧相互化合,硅元素在氧化性氣氛包圍的地球上,主要以SiO2及硅酸鹽形式存在。SiO2與CO2性質(zhì)有相似點和不同點。
【板書】1.二氧化硅 SiO2
【投影】水晶、瑪瑙圖片、用途等圖片
【學(xué)生活動】閱讀課本P74-75的內(nèi)容,請大家對天然二氧化硅進(jìn)行樹狀分類
【講述】二氧化硅的用途:瑪瑙飾物、水晶飾物、石英坩堝、光導(dǎo)纖維、牙膏中的二氧化硅(摩擦劑)、維生素C片中的二氧化硅(填充劑)。
【思考和交流】請根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用結(jié)合導(dǎo)
5、學(xué)案思考二氧化硅具有哪些物理性質(zhì)?化學(xué)穩(wěn)定性如何?SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的?
【板書】(1)物理性質(zhì):難溶于水、硬度大、熔點高
【投影】二氧化硅的結(jié)構(gòu)三維動畫模型
【結(jié)論】二氧化硅性質(zhì)的特殊性由結(jié)構(gòu)決定
【講述】玻璃成分中含有二氧化硅。但可以用玻璃瓶來裝酸、堿、鹽試劑,這可以看出其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不能跟一般的酸發(fā)生反應(yīng),但HF除外。請寫出SiO2與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
【板書】(2)化學(xué)性質(zhì)
a.不與酸反應(yīng),氫氟酸除外
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【講述】因為HF酸可以和SiO2反應(yīng),所以HF的保存就不能使用玻璃瓶,而用塑料或橡膠瓶,我們可以用這個
6、性質(zhì)在玻璃上雕刻花紋,量器上雕刻刻度等。
【展示】打不開的試劑瓶。
【提問】裝有NaOH的試劑瓶為什么不能用玻璃塞?(提示:Na2SiO3是一種粘合劑)請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
【板書】SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
裝有NaOH的試劑瓶使用橡膠塞的圖片
【結(jié)論】能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱為酸性氧化物。SiO2是酸性氧化物。
【板書】b.酸性氧化物
【提問】請寫出該反應(yīng)的離子方程式
【板書】SiO2+2OH— =SiO32—+ H2O
【提問】CO2也是酸性氧化物,請歸納整理CO2與SiO2的性質(zhì)
聆聽,獲取有關(guān)硅的感官信息,為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。
畫
7、出原子結(jié)構(gòu)示意圖
C
Si
填寫學(xué)案,歸納物理性質(zhì)
填寫P76思考交流并發(fā)言
物理性質(zhì):熔點高、硬度大,化學(xué)穩(wěn)定性好
觀看,聆聽,知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
寫出化學(xué)方程式
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
學(xué)生討論:玻璃中有二氧化硅,氫氧化鈉與二氧化硅反應(yīng),生成硅酸鈉使瓶口粘結(jié)打不開。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2OH— =SiO32—+ H2O
學(xué)生歸納整理學(xué)案,
對照答案,進(jìn)行歸納學(xué)習(xí)
聯(lián)系實際,引入課題
利用物質(zhì)的分類方法學(xué)習(xí)新的知識
讓學(xué)生初步感受到結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。
聯(lián)系實際,讓學(xué)生感受到學(xué)有所用。
強化物質(zhì)的分類思想
8、。
利用物質(zhì)的分類觀來指導(dǎo)新物質(zhì)的學(xué)習(xí)。
用對比的方法學(xué)習(xí)。
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
【展示】性質(zhì)對比表
【練習(xí)】1、下列物質(zhì)中,不能用玻璃瓶來盛裝的是( C )
A.燒堿溶液 B.濃硫酸
C.氫氟酸 D.碳酸鈉溶液
2、要除去SiO2中的CaO雜質(zhì),最適宜的試劑是( B )
A.純堿溶液 B.鹽酸
C.硫酸 D.氫氧化鈉溶液
【提問】CO2溶于水生成H2CO3,SiO2不溶于水,它對應(yīng)的酸是什么?
9、如何制???
【板書】2.硅酸 (1)制備
【講述】制酸方法①酸性氧化物+水=酸;
②鹽+酸=新鹽+新酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl +H2O+CO2↑
強酸 弱酸
【示范實驗4-1】試管中取3ml Na2SiO3溶液,滴入2滴酚酞,逐滴加入濃度為6mol/L的稀鹽酸,邊加邊振蕩,至紅色變淺并接近消失時停止。記錄實驗現(xiàn)象,寫出化學(xué)方程式。
【演示】用激光筆演示丁達(dá)爾效應(yīng)
【板書】現(xiàn)象:溶液先變紅色,后紅色消失,生成白色凝膠
方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl
【提問】根據(jù)強酸制弱酸原理,鹽酸和硅酸的
10、酸性誰強?
【板書】酸性:HCl>H2SiO3
【提問】請寫出該反應(yīng)的離子方程式
SiO32-+2H+=H2SiO3(膠體)
【練習(xí)】3、下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較,正確的是( C )
A.溶解性:CO2 <SiO2
B.酸性:H2SiO3 > H2CO3
C.熔點:SiO2 > CO2(干冰)
D.硬度: SiO2 <CO2
4、試設(shè)計一簡單實驗方案,檢驗?zāi)成覙悠分泻惺沂?、石?
,
有關(guān)反應(yīng)的離子方
11、程式為
【答案】:取少量的樣品研細(xì)放入試管中與過量的鹽酸反應(yīng),若產(chǎn)生氣體,說明樣品中有石灰石,若仍有不溶物,說明樣品中有石英。
CaCO3 + 2H+ =Ca2++CO2↑+ H2O
【課堂練習(xí)】見學(xué)案
【作業(yè)】已知碳酸的酸性比硅酸強,請你設(shè)計實驗方案驗證碳酸的酸性比硅酸強。
【學(xué)生分組實驗4-1】試管中取3ml Na2SiO3溶液,滴入2滴酚酞,逐滴加入濃度為6mol/L的稀鹽酸,邊加邊振蕩,至紅色變淺并接近消失時停止。
現(xiàn)象:溶液先變紅色,后紅色消失,生成白色凝膠
反應(yīng):Na2SiO3+2HCl=
H2SiO3(膠體)+2NaCl
判斷酸性:HCl>H2SiO3
寫離子方程式
SiO32-+2H+=H2SiO3(膠體)
與初中知識的銜接
培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、實驗探究的能力
專心---專注---專業(yè)