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2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第1節(jié) 無機(jī)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(xué)必修1 第4章第1節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角——硅(第1課時) 教案.doc

2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第1節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅(第1課時) 教案教學(xué)目標(biāo)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(zhì),掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)3、認(rèn)識硅酸的制備原理,使學(xué)生初步掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、基本技能。過程與方法 1、學(xué)生學(xué)會運(yùn)用對比的方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和個性,擁有對新舊知識進(jìn)行歸納比較能力。2、通過硅酸的制備,具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計的思維方式。情感態(tài)度價值觀 1、學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)元素化合物的正確方法:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。2、學(xué)生了解硅和硅酸在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,感受化學(xué)的實(shí)用性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn):二氧化硅和硅酸的主要性質(zhì)難點(diǎn):二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)過程環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動導(dǎo)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(jīng)學(xué)過氧了,那么接下來我們來學(xué)硅無機(jī)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(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤,約占地殼質(zhì)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(jié)構(gòu)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(gòu)成有機(jī)物的主要元素,而硅是構(gòu)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(zhì)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(diǎn)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(zhì)量的12,其存在形態(tài)有結(jié)晶型和無定型?!径趸璧拇嬖谛问健渴⒕w是結(jié)晶的二氧化硅,同學(xué)們都見過水晶吧?其實(shí)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?qū)訝畹姆Q為瑪瑙。水晶和瑪瑙經(jīng)常拿來做什么啊?對的,經(jīng)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(jié)構(gòu)】我們說結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),那么二氧化硅有什么性質(zhì)呢?我們先來看一下它的結(jié)構(gòu)。(PPT展示結(jié)構(gòu))大家看一下它的結(jié)構(gòu),一個硅和多少個氧相連?一個氧和多少個硅相連?實(shí)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。獨(dú)立一個單元結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。但是你們要注意二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),只是用SiO2來表示二氧化硅的組成。【二氧化硅的物理性質(zhì)】我們回憶一下,初中我們學(xué)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)還有那些?對的,金剛石也是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),那么它的硬度怎么樣?熔沸點(diǎn)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(zhì)(PPT列表,了解二氧化硅的物理性質(zhì)),同學(xué)們把它寫到課本76頁上面那里思考與交流的物理性質(zhì)那里。【板書】1、二氧化硅 物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水【二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)】二氧化硅是酸性氧化物,同學(xué)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(yīng)生成鹽和水SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O 能和堿性氧化物反應(yīng)SiO2CaO = =CaSiO3【思考1】下面請同學(xué)們思考:為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?是因?yàn)閴A液會跟玻璃塞中的SiO2反應(yīng),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。【思考2】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(dāng)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(xiàn)一種會“啃”玻璃的化學(xué)物質(zhì)開始的。同學(xué)們猜一下這種化學(xué)物質(zhì)什么?氫氟酸是酸性氧化物,是不是只能和堿反應(yīng)而不能和酸反應(yīng)呢?二氧化硅雖然是酸性氧化物,但是能和氫氟酸反應(yīng),記住氫氟酸是唯一可以與之發(fā)生反應(yīng)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(yīng)后洗掉酸和石蠟,玻璃的雕花就完成了?,F(xiàn)在同學(xué)們知道為什么實(shí)驗(yàn)室的氫氟酸不用玻璃瓶盛放的原因了嗎?對的,所以實(shí)驗(yàn)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(xué)習(xí)了二氧化硅的物理性質(zhì)及它的化學(xué)性質(zhì),下面我們來看一下它的用途。同學(xué)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(dǎo)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(diǎn)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(diǎn)2:硅酸【導(dǎo)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(shí)驗(yàn)演示】同學(xué)們看到課本的實(shí)驗(yàn)4-1,快速瀏覽一下。下面我們來做一下這個實(shí)驗(yàn)。注意觀察現(xiàn)象。下面請同學(xué)們描述剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,(PPT展示表格)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(zhì)生成。初步結(jié)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(yīng)制得的。同學(xué)們把這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論填到77頁最上面的那個表上去?!竟杷岬幕瘜W(xué)性質(zhì)】硅酸不穩(wěn)定,受熱易分解:H2SiO3 = SiO2 + H2O(加熱)另外硅酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2NaOH+H2SiO3 = Na2SiO3+ 2H2O 同學(xué)們把這兩個方程式補(bǔ)充到課本上。剛才的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)生成的硅酸逐漸聚合而形成膠體溶液硅酸溶膠,當(dāng)濃度比較大時,形成軟而透明的、膠體狀的硅酸凝膠,經(jīng)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(qiáng),常用作實(shí)驗(yàn)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(lán)色的,當(dāng)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?yàn)槎趸璨蝗苡谒^察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象課堂小結(jié)1、 二氧化硅的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。2、 硅酸的制備,物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。板書設(shè)計第一節(jié) 無機(jī)非金屬的主角硅1、二氧化硅(SiO2)(1)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水(2)化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物共性:SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O SiO2CaO = =CaSiO3 特性:與氫氟酸反應(yīng):SiO2+4HF=SiF4 +2H2O2、硅酸 (1)主要性質(zhì):白色,不溶于水,弱酸性 (2)制備:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl

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