硅教案課程

硅教案課程

教材分析：

硅是帶來人類文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知識的重要基礎知識。本節內容不僅為形成化學基本觀念提供感性基礎，也為了解化學與生活，化學與社會發展，化學與技術進步之間的密切關係提供了豐富的素材。

本節的主要內容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性質、硅酸鹽的性質、硅及化合物的用途。在中可採用碳和硅（同一主族相鄰的兩種元素）進行對比，突出它們的相似性與不同性。另外多運用日常生活中的事例進行，聯繫生產生活的實際，充分利用實物、模型、彩圖、實物照片等形式，增強教學的直觀行，激發學生的學習興趣，培養學生熱愛科學的情感。

教學目標：

知識與技能

1、瞭解硅的重要化合物的主要性質，認識硅及其化合物的主要用途。

2、聯繫生產生活實際，培養學生對知識的遷移能力。

過程與方法

1、採用對比的方法，聯繫碳、二氧化碳大等學生已有的知識、經驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。

2、運用日常生活中事例進行教學，增強教學的直觀性。

情感態度與價值觀

1、認識硅及其化合物的廣泛喲鷗鳥國土，體會化學的創造性與實用性，並關注化學有關的實際問題。

2、利用實物、模型及學生自己手機的有關實物或照片，激發學生的學習興趣，培養學生熱愛科學的情感。

3、通過動手實驗，培養學生實事求是的'科學態度。

教學重點：

二氧化硅的性質

教學難點：

硅酸鹽的豐富性和多樣性。

教學方法：

對比法、討論法、講授法

教學安排：（二課時）

第一課時：二氧化硅、硅酸

第二課時：硅酸鹽、單質硅

教學過程：（第一課時）

[導入]美國的硅谷——位於美國西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊，聖克拉拉縣和聖胡安兩城之間的一條長４８公里，寬１６公里的長條形地帶上。由於它集中了全世界９0％以上的著名半導體公司（思科、英特爾、惠普、朗訊、蘋果） ，而半導體的基本元件是硅片，所以該地區被稱為“硅谷”。該地區客觀上成為美國高新技術的搖籃，

現在硅谷已成為世界各國半導體工業聚集區的代名詞。也是高新科技的象徵。

[師]既然硅這麼重要，那麼他是如何存在，有些什麼性質呢？

[板書]§4-1無機非金屬材料的主角——硅

[師]主角，我們足以看出硅的地位。我們看課本P46 圖3-1，硅在地殼中的含量居第二，僅次與氧。

硅的氧化物及硅酸鹽構成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約佔地殼總量的90%以上。

[學生活動]看圖4-1

[師]大家在元素週期表中找到硅，並且寫出硅和碳的原子結構示意圖。

[學生活動]

C Si

[師]它們最外層均為四個電子，既不容易得到也不容易失去，性質穩定。但他們卻是不可以忽視的：碳--統治了有機界：碳是構成有機物的主要元素；硅—統治了無機礦物界：硅是構成巖石與許多礦物的基本元素。

下面我們的學習就圍繞着碳和硅的相似性進行學習。

[學生活動]回顧碳的相關知識

存在 酸性氧化物 弱酸

性質

[師]閲讀課本P74-76頁內容，從碳的性質總結硅、二氧化硅、硅酸的性質。

[學生活動]

[資料卡片] 在25℃和101kPa的條件下,由單質生成1molCO2時放熱393.5kJ;而在同樣條件下,生成1molSiO2時放熱910.9kJ.放熱越多,其生成物通常越穩定,可見SiO2比CO2更容易生成,而且更穩定。

[思考] 比較碳、硅親合氧的能力及硅在自然存在形式？

[歸納] ①硅的親氧性強於碳的親氧性。

②因此硅元素在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以SiO2及硅酸鹽形式存在。

[板書]1、二氧化硅 SiO2

[師]從課本P74-75的內容，大家對二氧化硅進行樹型分類？

[學生思考、書寫]

[展示]二氧化硅的結構模型

[師]二氧化硅晶體，基本結構單元是正四面體，每個Si結合4個O，每個O結合2個Si，形成空間網狀結構。

正是這種結構，決定了其具有優良的物理和化學性質。

[思考與交流] 請根據SiO2的存在和應用思考:

二氧化硅具有哪些物理性質？化學穩定性如何?你的根據是什麼？SiO2的這些性質是由什麼決定的？

[學生活動]

[歸納、總結、板書]

①物理性質：熔點高、硬度大

②用途：建築材料、飾品、工藝品

③化學性質：穩定性好

[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學性質，玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，我們通過其性質，來看SiO2的性質。

[師]我們可以用玻璃瓶來裝試劑：酸、鹼、鹽，這可以看出其化學性質穩定，不能夠跟一般的酸發生反應，除HF外。

[板書]a、不與酸反應，氫氟酸除外

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

用途：可以在玻璃上雕刻花紋等

[師]因為HF酸可以和SiO2反應，所以HF的保存就不能使用玻璃瓶，而用塑料或橡膠瓶，我們可以用這個性質在玻璃上雕刻花紋，量器上雕刻刻度等。

[展示]裝有NaOH的試劑瓶

[思考]一般的試劑瓶都使用玻璃瓶塞，而這個試劑瓶使用的是橡膠塞，為什麼？

[思考、討論]

[總結]我們開始將CO2和SiO2比較，CO2是酸性氧化物，SiO2也是酸性氧化物，所以其具有酸性氧化物的通性，即能與鹼、鹼性氧化物反應。

[板書]b、與鹼性氧化物反應

C、與鹼反應

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

[師]正是因為其能與NaOH發生反應，所以其瓶塞使用的是橡膠塞。

[過渡]CO2溶於水生成H2CO3，SiO2我們知道它是不能溶於水的，它有沒有對應的酸呢？如何製取呢？

[思考]碳酸的製取，使用的是強酸制弱酸的方法，那麼硅酸是不是也可以使用同樣的方法獲得呢？

[探究實驗4-1]試管中取3ml Na2SiO3溶液，滴入2滴酚酞，逐滴加入稀HCl，邊加邊振盪，至紅色變淺並接近消失時停止。

[學生活動]觀察、思考

[總結、歸納、板書]2、硅酸

實驗過程：

現象：紅色消失，生成白色凝膠

結論：硅酸鈉轉化為硅酸

反應：Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3(膠體)+2NaCl

[師]硅酸凝膠經乾燥脱水後的到多空的硅酸幹凝膠，稱為“硅膠”。硅膠多空，吸附水的能力強，常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品的乾燥劑，也可以作催化劑的載體。