2019-2020年人教版化學必修1 第4章第1節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅(第1課時) 教案.doc
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2019-2020年人教版化學必修1 第4章第1節(jié) 無機非金屬材料的主角硅(第1課時) 教案教學目標知識與技能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質,掌握二氧化硅的化學性質3、認識硅酸的制備原理,使學生初步掌握化學實驗基本操作、基本技能。過程與方法 1、學生學會運用對比的方法來認識物質的共性和個性,擁有對新舊知識進行歸納比較能力。2、通過硅酸的制備,具有實驗設計的思維方式。情感態(tài)度價值觀 1、學生學會學習元素化合物的正確方法:結構決定性質、性質決定用途。2、學生了解硅和硅酸在日常生活、生產中的應用,感受化學的實用性,增強學習教學重點、難點重點:二氧化硅和硅酸的主要性質難點:二氧化硅的化學性質教學過程環(huán)節(jié)教師活動學生活動導入這節(jié)課我們來上第四章,非金屬及其化合物。(講一下非金屬元素在元素周期表中的分布及其重要性)。那么,在地殼中含量最多的元素是什么?第二個是什么?在初中我們已經學過氧了,那么接下來我們來學硅無機非金屬材料的主角?!竟柙卦谧匀唤缰械姆植肌浚≒PT展示圖片)硅在地殼中的含量為26.3,僅次于氧。硅的化合物構成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤,約占地殼質量的90%以上?!竟韬吞嫉谋容^】我們再來看一下硅元素在元素周期表中的位置,在碳的下面,它們兩個是同族元素,那么最外層電子是相同的,都有四個電子(PPT展示另個原子結構示意圖),所以硅原子和碳一樣,既不易失去電子也不容易得到電子,主要形成四價的化合物。碳是構成有機物的主要元素,而硅是構成巖石與許多礦物的基本元素。然而硅在自然界中的存在形式不同,碳在自然界中有穩(wěn)定的單質存在,而硅是一種親氧元素,在自然界它總是與氧相互化合。我們周圍的空氣都有氧氣包圍,所以硅主要以氧化物二氧化硅以及硅酸鹽的形式存在。下面我們就來看二氧化硅。答:氧、硅知識點1:二氧化硅二氧化硅是硅最重要的化合物,地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質量的12,其存在形態(tài)有結晶型和無定型。【二氧化硅的存在形式】石英晶體是結晶的二氧化硅,同學們都見過水晶吧?其實石英中無色透明的晶體就是通常所說的水晶,而具有彩色環(huán)帶狀或層狀的稱為瑪瑙。水晶和瑪瑙經常拿來做什么啊?對的,經常用來做飾物。(PPT展示圖片)而無定型硅有硅藻土等。(PPT展示圖片)【二氧化硅的結構】我們說結構決定性質,那么二氧化硅有什么性質呢?我們先來看一下它的結構。(PPT展示結構)大家看一下它的結構,一個硅和多少個氧相連?一個氧和多少個硅相連?實際上,二氧化硅晶體是由硅 和氧按1:2的比例縮組成的立體網狀結構的晶體。獨立一個單元結構出來就是一個硅和四個氧相連,硅在中心,四個氧4個在頂角,形成了四面體結構。但是你們要注意二氧化硅晶體是立體網狀結構,只是用SiO2來表示二氧化硅的組成?!径趸璧奈锢硇再|】我們回憶一下,初中我們學的立體網狀結構的物質還有那些?對的,金剛石也是立體網狀結構,那么它的硬度怎么樣?熔沸點怎么樣?是的,二氧化硅也是相似的,我們來看一下二氧化硅的物理性質(PPT列表,了解二氧化硅的物理性質),同學們把它寫到課本76頁上面那里思考與交流的物理性質那里?!景鍟?、二氧化硅 物理性質:熔點高,硬度大,不溶于水【二氧化硅的化學性質】二氧化硅是酸性氧化物,同學們還記得什么是酸性氧化物嗎?酸性氧化物那有什么共性呢?二氧化硅具有酸性氧化物的通性: 能和堿反應生成鹽和水SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O 能和堿性氧化物反應SiO2CaO = =CaSiO3【思考1】下面請同學們思考:為什么實驗室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?是因為堿液會跟玻璃塞中的SiO2反應,生成的硅酸鹽會把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起,所以不能用玻璃塞?!舅伎?】玻璃光滑堅硬,用什么刀子能雕刻出這些花紋圖案和刻度呢?當然用普通刀子是不能完成這一工藝的。說來有趣,找到能夠在玻璃上自如地雕刻的特殊“刀子”,還是從發(fā)現一種會“啃”玻璃的化學物質開始的。同學們猜一下這種化學物質什么?氫氟酸是酸性氧化物,是不是只能和堿反應而不能和酸反應呢?二氧化硅雖然是酸性氧化物,但是能和氫氟酸反應,記住氫氟酸是唯一可以與之發(fā)生反應的酸:SiO2+4HF=SiF4 +2H2O(PPT展示)玻璃中含有二氧化硅,要雕刻玻璃的花紋圖案時,先在玻璃上鋪上一層蠟,在石蠟上雕刻出花紋,在挖空的那部分加入氫氟酸,等反應后洗掉酸和石蠟,玻璃的雕花就完成了?,F在同學們知道為什么實驗室的氫氟酸不用玻璃瓶盛放的原因了嗎?對的,所以實驗室的氫氟酸都是用塑料瓶來盛放?!径趸璧挠猛尽浚≒PT圖片展示)我們學習了二氧化硅的物理性質及它的化學性質,下面我們來看一下它的用途。同學們看到課本75頁,二氧化硅可以用來做什么?用作建筑材料,飾物,石英坩堝,光導纖維等。答:知道答:用作手鏈,項鏈答:四個、兩個答:金剛石答:硬度大,熔點高思考并回答思考并回答思考看課本并回答:氫氟酸不是答:氫氟酸會腐蝕玻璃看課本回答知識點2:硅酸【導入】我們知道,二氧化碳溶于水生成碳酸,那么我們要得到硅酸時能不能把二氧化硅溶于水形成呢?對的,二氧化硅是不溶于水的,那我們怎么才能得到硅酸呢?【實驗演示】同學們看到課本的實驗4-1,快速瀏覽一下。下面我們來做一下這個實驗。注意觀察現象。下面請同學們描述剛才的實驗現象,(PPT展示表格)實驗現象:溶液呈紅色,加入鹽酸后紅色變淺并接近消失時,有白色膠狀物質生成。初步結論:Na2SiO3水溶液呈堿性,硅酸不溶于水注意:硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其它酸反應制得的。同學們把這個實驗現象和結論填到77頁最上面的那個表上去?!竟杷岬幕瘜W性質】硅酸不穩(wěn)定,受熱易分解:H2SiO3 = SiO2 + H2O(加熱)另外硅酸與強堿溶液反應:2NaOH+H2SiO3 = Na2SiO3+ 2H2O 同學們把這兩個方程式補充到課本上。剛才的實驗反應生成的硅酸逐漸聚合而形成膠體溶液硅酸溶膠,當濃度比較大時,形成軟而透明的、膠體狀的硅酸凝膠,經干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠,成為硅膠。硅膠多孔,吸附水分的能力很強,常用作實驗室和袋裝食品的干燥劑。(PPT展示圖片)變色硅膠就是常用的一種干燥劑,大家看,它還是干燥的硅膠時是藍色的,當吸水后就變成近乎透明的了,我們就能以此來判斷環(huán)境的水分含量以及及時更換干燥劑。答:不能,因為二氧化硅不溶于水觀察實驗現象課堂小結1、 二氧化硅的物理性質及化學性質。2、 硅酸的制備,物理性質及化學性質。板書設計第一節(jié) 無機非金屬的主角硅1、二氧化硅(SiO2)(1)物理性質:熔點高,硬度大,不溶于水(2)化學性質:酸性氧化物共性:SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O SiO2CaO = =CaSiO3 特性:與氫氟酸反應:SiO2+4HF=SiF4 +2H2O2、硅酸 (1)主要性質:白色,不溶于水,弱酸性 (2)制備:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl- 配套講稿:
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