化学必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质第2课时教学设计

这是一份化学必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质第2课时教学设计，共7页。教案主要包含了硅酸盐，硅单质，二氧化硅和硅酸等内容，欢迎下载使用。




课题
无机非金属材料的主角—硅
授课人
谭宗芹
课时安排
2
课型
新授课
授课时间
第 周
课标依据
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，认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
教材分析
教材的第三章《金属及其化合物》，第四章《非金属及其化合物》都是高中阶段重要的元素化合物知识的学习，但两章书在教材结构的编排上是不同的，我们的揣测是：编者可能希望通过两种不同的编排模式，让学生体会学习和研究元素化合物知识的两种不同的思维方式，两种不同的学习方法。先由大家熟悉的玻璃和沙子的主要成分SiO2学起→对应酸→对应盐，最后才介绍单质。
学情分析
高一3班：学生对于化学知识储备上，在已经学习了一些金属及其化合物的知识，学生容易接受，初步具备分析总结的能力，可以通过对已有知识的复习引导学生进行新课，在学习特点上比较被动，需要教师在课堂上灵活转变教学。


高一5班：在知识储备上和1班情况相同，课堂较不活跃，但有几个积极分子可以带活班级学习气氛。
高一6班：在知识储备上和前两个班情况相同，课堂较活跃，学生在学习积极性上较好。
三维目标
知识与能力


1、了解硅酸盐、硅的主要性质


2、认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用
过程与方法


通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质
情感态度与价值观


通过对硅酸盐材料及硅的用途学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感。
教学重难点
教学重点


硅、硅酸盐的丰富性和多样性
教学难点


通过学习，掌握研究非金属元素单质及化合物的一般方法
教法


与


学法
通过已有知识和日常常识加以引导，使学生自主得到知识。指导学生阅读课本及相关重要化合物的材料
教学资源



教


学


活


动


设


计
师生活动
设计意图
批注
第一课时



CO2
SiO2

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，俗名硅石、石英、水晶，纤维、玻璃、硅藻土中都大量含有

化学性质
和碱性氧化物
CO2+CaO==CaCO3
SiO2 +CO2 CaSiO3


和碱
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O


和酸
--------
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O


和水
CO2+H2O===H2CO3
--------

［思考］SiO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处


［投影回顾］


［回顾］上节课我们提到，用可溶性硅酸盐Na2SiO3来制备H2SiO3 。事实上，在自然界中，硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，大多数硅酸盐是不溶于水的。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳总质量的5%。


［板书］二、硅酸盐


1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。


［讲］硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，下面我们主要研究一下硅酸钠的性质


［板书］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



放入蒸馏水
放入Na2SiO3饱和溶液

现象
当水分蒸发后燃烧
当水分蒸发后不易燃烧

结论
用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火

［投影实验］P77 实验4-2、


［板书］(2) 化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，


热稳定性强


［讲］硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成


［板书］3、表示方法：


原则：金属氧化物（较活泼------较不活泼 ）


方法： eq \\ac(○,1) 找组成元素 eq \\ac(○,2) 写成氧化物的形式


eq \\ac(○,3) 原子个数比不变 eq \\ac(○,4) 检查有无遗漏


［投影］例、请用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：


硅酸钠（Na2SiO3） ————————————


镁橄榄石（Mg2SiO4） ————————————


高岭土 {Al2(Si2O5)(OH)4} ————————————


［讲］硅酸盐材料具有很多优良的性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。请大家阅读教材P77上的科学视野。


［投影］传统硅酸盐材料：


(1) 陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具


(2) 玻璃：


(3) 水泥：以黏土和石灰石为主要原料


具有特殊功能的含硅物质：


(1) 碳化硅（金刚砂）


(2) 硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯


(3) 硅橡胶


(4) 分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐


(5) 生物陶瓷：人造骨


［过］虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚------18世纪上半叶才制备出来。


硅别看起来灰溜溜的，它自己及化合物的作用却大得很，大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有Si及其化合物的踪影，当今电子工业的飞速发展，更是人们对Si的性质的认识息息相关，本节我们就来学习Si及其化合物的有关知识。


［板书］三、硅单质


1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体


［投影］展示晶体Si和晶体Si的结构模型


［板书］2、晶体结构：正四面体形


［讲］晶体Si的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。


［板书］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，是好的半导体材料。


［讲］因为Si在元素周期表中的位置仅次于金属与非金属分界线附近，因此硅有些性质与金属相似。硅的化学性质不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物质起反应。


［板书］4、化学性质


(1) 常温下的反应：


Si+2F2==SiF4


Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑


Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑


［讲］在高温下，Si能与O2等非金属单质发生反应


［板书］(2) 高温下的反应：


Si+O2SiO2


Si+2Cl2 SiCl4


［讲］硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体晶体管及芯片的出现,促进了信息技术革命。请大家阅读教材P79-80上的内容，了解一下硅的用途。


［投影小结］


eq \\ac(○,1) 信息技术的关健材料，——半导体、晶体管、芯片。


eq \\ac(○,2) 半导体性能——将太阳能转换为光能的重要材料——光电池


eq \\ac(○,3) 硅合金


［板书］5、硅的制备


(1) 工业上制粗硅


SiO2 + 2C Si+2CO ↑


石英砂 焦炭 电炉中 粗硅


(2) 由粗硅制纯硅


Si+2Cl2 SiCl4


SiCl4+2H2Si+4HCl


［总结］本节课我们学习了硅酸盐的重要用途及性质，了解了硅酸钠的特性------耐火。知道了Si单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进一步理解了Si的性质。21世纪人类所面临的重大问题之一是能源危机。而从书上我们了解到Si是具发展前景的新能源材料。同学们，随着人类对Si及其化合物的认识越来越深刻，随着科学技术的不断发展，我们有理由相信Si及其化合物对人类作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜!























































































了解硅在自然界中的含量、存在、用途



















































































了解硅酸盐、硅的主要性质




















通过对硅酸盐材料及硅的用途学习，使学生了解新型无机非金属材料，培养学生热爱科学的情感























认识硅酸盐、硅等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用



























































通过硅与碳的比较学习，引导学生学会运用对比的方法来认识物质






当堂检测


有效练习
1、下列关于硅的说法不正确的是( C )


A、硅是非金属元素，它的单质是灰黑色，有金属光泽的固体


B、硅的导电性能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、加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应


2、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( AD )


A、氧化物都能与氢氧化钠溶液反应


B、单质在加热时都能跟氧气反应


C、氧化物溶于水都生成相应的酸


D、碳和硅两种元素都有同素异型体



作业布置
练习册互动探究1
板书设计
第一节 无机非金属材料的主角---硅


一、二氧化硅和硅酸


1、二氧化硅(SiO2 )


(1) 存在


(2) 用途


(3) 物理性质：


(4) 结构：空间网状结构


(5) 化学性质：稳定，不活泼


eq \\ac(○,1) 具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)


与强碱反应 ：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O


与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3


eq \\ac(○,2) 与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4 ↑+2H2O


2、硅酸(H2SiO3)


硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。


Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3 ↓


Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3 ↓


Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3 ↓



教学反思
知识回顾是自己在说，应该让学生自己回顾回答，有利于学生第记忆和掌握。


关于化学方程式的书写，学生较难掌握，应该让学生自己练习书写


课堂练习较少，不能充分反映学生学得情况。



备注