资源简介

第七章第二节
硅和二氧化硅教案
一、教学目标：
知识与技能：
1、掌握硅的结构、性质、用途及制法。
2、掌握二氧化硅的结构、性质及用途。
能力目标：
1、把握“结构、性质、用途”之间的关系。掌握元素及化合物一类知识的学习方法。
2、通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。
情感目标：
1、能灵活运用对立统一、量变引起质变的辨证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容
2、通过展示水晶样品等，让学生感受到化学世界里的美，激发学生的求知欲和学习兴趣。
3、通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。
二、教学重点：硅和二氧化硅的化学性质
二、教学难点：硅和二氧化硅的化学性质
三、教学用具：多媒体辅助教学
四、教学方法：
自主学习教学和探究式教学相结合
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[引言]上一节课我们学习了碳族元素，碳族元素包括那些元素呢？这是一族与我们人类生活密切相关的元素。碳是有机世界的主角，硅是无机世界的主角。在科学技术不断发展的今天，硅正成为高科技的代名词。世界各国往往把高科技园区称为什么？所以，在学习了碳的基础上，今天我们再来学习碳族元素的第二种代表元素“硅”。[教师引导]学习元素化合物知识的一般思路是怎样的呢？[教师讲述]对，下面我们就来学习硅及硅对应的最高价氧化物二氧化硅。[板书]第二节 硅和二氧化硅[教师引导]学习一种新的物质一般要考虑那些方面？[教师讲述]对，我们还要注意它们之间的相互联系。结构决定性质，性质反映结构，性质决定用途，用途反映性质。下面请大家沿着这个学习思路结合下列问题阅读书P145-146及P147中硅的用途。[阅读思考] 1、硅的结构2、硅的主要物理性质？3、根据所学的碳以及元素周期律的知识，归纳出硅的化学性质与碳的化学性质有什么相同点和不同点。 4、硅元素在自然界中的存在形式、硅的制取、用途[教师提问]硅的结构是怎样的？[板书]一、硅1、硅的结构：类似金刚石的结构[追问]这种结构决定了硅有怎样的物理性质？[提问请看书彩图第三页。观察晶体硅，描述一下你所看到的现象？[追问]硅是非金属元素，为什么会有金属光泽呢？[追问]从金属与非金属的交界处往往可以寻找到什么材料？[教师评价]对，经证实硅确实是一种良好的半导体材料。[提问]请一位同学总结一下硅的物理性质。[板书]2、性质：（1）硅的物理性质[过渡]下面我们来讨论以下硅的化学性质。元素的化学性质主要是由什么决定的？[讲述]碳与硅是同族元素，最外层电子数相等。所以具有相似的化学性质。[提问]根据所学的碳以及元素周期律的知识，归纳出硅的化学性质与碳的化学性质有什么相同点和不同点。 [讲述]]碳与硅尽管是同一族元素，但是随着非金属性的减弱，金属性的递增，两种元素对应的单质在性质上已表现出了很大的不同。[板书]（2）硅的化学性质Si+O2 SiO2　Si+4F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH=Na2SiO3+H2↑[过渡]硅的这些性质分别决定了硅有什么用途？[讲述]《共和国的嘉奖》――中国芯的故事[板书]3、硅的用途[过渡]硅单质用途广泛，但自然界硅元素主要是由什么形态存在的呢？[提问]硅单质用途广泛，但自然界中却没有硅单质。工厂是如何制取硅单质的呢？[讲述]这样得到的是粗硅。但在生产中往往要用到高纯度的硅。[投影]粗硅的提纯粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。[板书]4、硅的制取SiO2＋2C Si＋2CO↑Si＋2Cl2 SiCl4SiCl4 ＋2H2 Si ＋4HCl[过渡]下面我们就来讨论一下自然界中广泛存在的二氧化硅吧。[投影]硅矿山、硅石、玛瑙[展示]水晶[板书]二、二氧化硅1、二氧化硅的存在：石英、玛瑙、水晶等[投影]二氧化硅的晶体结构[板书]2、二氧化硅的结构[提问]这种结构类似什么物质的结构？决定了它有怎样的物理性质？ [过渡]二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种新物质的性质我们往往可以找一种熟悉的、跟它比较有可比性的物质进行对比学习。你觉得应该找哪一种物质进行对比学习？讲讲你的理由？[追问]二氧化碳有哪些化学性质呢？[提问]请举出表现二氧化碳酸性氧化物的通性和弱氧化性的几个具体实例，并写出化学方程式 [提问]二氧化硅也是一种酸性氧化物。请写出二氧化硅与氢氧化钠的反映方程式。[讨论]为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞（玻璃中含有二氧化硅）？[提问]写出二氧化硅与氧化钙的反应方程式？注意与二氧化碳和氧化钙反应的不同点。[提问]二氧化硅能与水反应生成硅酸吗？[讨论]实验室可以如何制取硅酸？ [提问]那一个反应体现了二氧化硅的弱氧化性？[讲述]二氧化硅还有一个特殊性：它可以与氢氟酸反应[板书]SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O[讨论]实验室如何贮存氢氟酸？[小 结]：比较SiO2与CO2的化学性质[过渡]二氧化硅的性质决定了二氧化硅有哪些用途。[师生共同小结]1、根据结构、性质、用途间的相互关系可以比较系统、有条理的学习一种新的物质2、联系已经学过的知识，通过对比不仅可以温故而知新，而且有利于新知识的理解、掌握。3、掌握同一族元素单质、化合物间的相互转化联系。[巩固练习] 1、下列元素在自然界中只能以化合态存在的是（ ）A、C B、Si C、S D、O 2、下列物质能溶解硅且能放出氢气的是 （ ）A、浓盐酸 B、稀硫酸 C、氢氟酸 D、浓烧碱3、下列物质的主要成分不是SiO2的是（ ）A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙4.如果能与碱反应生成盐和水的非金属氧化物称为酸性氧化物，则下列不属于酸性氧化物的是（ ）A、CO B、CO2 C、SiO2 D、SO25、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，下列试剂适宜的是 ( )A、盐酸　 　 B、NaOH溶液　C、氯化钠溶液 D、氢氟酸6、下列各反应中,SiO2表现什么化学性质或作用？在①~④项中，选择正确的答案填入空格中：①作为玻璃成分被腐蚀（雕刻玻璃）②将挥发性酸酐从盐中替代出来 ③弱氧化性④酸性氧化物通性(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)SiO2＋2C Si＋2CO↑(3)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 ↑(4)SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O 7、下列试剂的存放方法，正确的是：（ ）A、氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存 放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中B、氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶C、液溴盛放在棕色广口瓶中D、氯水盛放在棕色细口瓶中 C、Si、Ge、Sn、Pb 硅谷 一般先学习它的单质、氧化物或氢化物、最高价氧化物对应的水化物、盐等。 结构、性质（物理性质、化学性质）、用途、制法等 学生自我阅读思考 类似金刚石的结构 熔沸点高、硬度大、不溶于水 灰黑色、有金属光泽的固体 从元素周期表中我们可以看到硅处于金属与非金属的交界处，已具有一定的金属性。半导体材料 灰黑色、有金属光泽、熔沸点高、硬度大、不溶于水的固体，是一种良好的半导体材料。 最外层电子数。 相同点：它们在常温下化学性质很稳定，在加热时能跟O2等物质发生反应。具有一定的还原性。不同点：硅在常温下与氟气、氢氟酸、强碱反应。碳在加热下与浓硫酸、硝酸等发生反应。 在书上划出 化合态，如二氧化硅、硅酸盐等 SiO2＋2C Si＋2CO↑ 根据提示书写化学方程式 类似金刚石熔沸点高、硬度大、不溶于水的固体。 二氧化碳。同一族元素的最高价氧化物 氧化物的分类角度考虑具有酸性氧化物的通性。从氧化还原的角度考虑具有弱氧化性CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+CaO= CaCO3 CO2+H2OH2CO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaOCaSiO3 不能利用酸性较强的酸可以制取酸性较弱的酸的规律，在可溶性硅酸盐中通入二氧化碳即可制取得到。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 塑料瓶中 看书划出。 创设情境，激发学生的学习兴趣。 复习学习思路、学习方法，明确这一节课的学习内容和学习方向。 培养学生良好的自学能力。 进一步明确结构、性质之间相互关系。 灵活运用元素周期律 培养学生的归纳能力。 联系在初中已学过的有关碳的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。并进一步理解对立统一、量变引起质变的辨证唯物主义思想。 体会性质与用途的关系 爱国主义教育 及时应用刚学过的硅的化学性质，培养学生的迁移能力。 让学生感受到化学世界里美的感染，激发学生的求知欲和学习兴趣。 学习方法指导 联系已学过的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。通过适时的讨论加深对知识的理解 重现知识体系和回顾学习方法，有助于学生记忆和理

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