第四章第一節(jié) 硅
一、教材分析
本節(jié)教材是元素化合物知識的延續(xù)，教材先通過“聯(lián)想質(zhì)疑”欄目介紹了材料及應(yīng)用，然后單列了三個標(biāo)題：一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅，二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維，三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料，三個標(biāo)題把硅——二氧化硅——硅酸鹽三個知識點(diǎn)串聯(lián)成線，符合元素化合物知識的學(xué)習(xí)習(xí)慣，但教材在呈現(xiàn)各知識點(diǎn)時，又始終把知識與材料的應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起，通過豐富多彩的欄目設(shè)置，使學(xué)生在掌握知識的同時，也會更加認(rèn)識學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用（化學(xué)的應(yīng)用價值）。
二、目標(biāo)
1．知識目標(biāo)：
1.能說出二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。
2.了解硅的基本性質(zhì)。
3.使學(xué)生了解硅及硅酸鈉的重要性質(zhì)和用途；
4.使學(xué)生初步掌握化學(xué)實(shí)驗基本操作、基本技能。
2．能力目標(biāo)：
1.自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。
2.活動探究，通過硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力。
3．情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：
1.培養(yǎng)學(xué)生學(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.通過對硅及其用途的學(xué)習(xí)使學(xué)生熱愛自然，熱愛化學(xué)。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)
難點(diǎn)：二氧化硅的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)
四、學(xué)情分析
新教材從用途入手學(xué)習(xí)重要的性質(zhì)，注重培養(yǎng)能力，使學(xué)生在主動參與中學(xué)習(xí)知識，在主動探究中學(xué)習(xí)知識。本節(jié)應(yīng)抓住重點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)而不是面面俱到，這樣，節(jié)省了時間，有利于學(xué)生掌握更多的知識，有利于擴(kuò)大知識面，最終達(dá)到提高科學(xué)素養(yǎng)的目的。
五、教學(xué)方法
1．實(shí)驗法 討論探究
2．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。
3．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)完成血案內(nèi)容
2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排：1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。

（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
［新課導(dǎo)入，展示目標(biāo)］（多媒體播放幻燈片）
1.錦繡中華——巍巍昆侖山
——?dú)鈩莅蹴绲臇|岳泰山
——奇峰峻嶺的黃山
2.廣袤的土地——塔克拉瑪干大沙漠
——美麗的長江三角洲
師：我們生存的地球，她堅硬的地殼是由什么構(gòu)成的？巖石，構(gòu)成巖石的主要成分是硅酸鹽及硅的氧化物。
（多媒體投出課題：1.無機(jī)非金屬材料的主角——硅）
師：從古至今，在無機(jī)非金屬材料中，硅一直都扮演著主要的角色。
［多媒體播放幻燈片］中國古代的瓷器
（三）合作探究、精講點(diǎn)撥。
［推進(jìn)新課］
師：請同學(xué)們翻開書后面元素周期表，找到硅元素，并指出其所在的位置。

師：硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：

硅與碳結(jié)構(gòu)相似，在反應(yīng)中，硅既不容易失去電子，也不容易得到電子，主要形成四價的共價化合物。
師：硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸鹽的形式存在，最常見的沙子中，就含有硅的氧化物——SiO2。
［板書］一、二氧化硅和硅酸
師：請同學(xué)們思考：在自然界中有大量游離態(tài)的碳，但卻沒有硅，這說明了什么？
（多媒體投影 資料長片 SiO2、CO2的穩(wěn)定性比較）
［板書］1.二氧化硅（SiO2）
生：看書，了解SiO2的俗名、在地殼中的含量。
［活動與探究］
思考：C、Si在周期表中位于同一列，形成的氧化物CO2、SiO2性質(zhì)卻有很大的差別，請思考，這主要是什么原因構(gòu)成的？
生1：CO2是氣體，SiO2是固體。
生2：C、Si有相似之處，最外層都只有4個電子，但形成的氧化物性質(zhì)卻不同，可能是Si、C的結(jié)構(gòu)不同。
生3：可能是SiO2、 CO2的結(jié)構(gòu)不同。
（多媒體動畫［SiO4］的正四面體結(jié)構(gòu)）
［知識拓展］
（多媒體動畫“干冰”的空間結(jié)構(gòu)示意圖）
師：SiO2與CO2的性質(zhì)有明顯差別，其根本原因在于它們的空間結(jié)構(gòu)不同。
師：展示水晶、瑪瑙、石英坩堝、一段光纜。
師：水晶是自然界中六方柱狀的透明晶體，瑪瑙的成分也是SiO2，它們除了一些常見的可作飾物等用途外，SiO2在工業(yè)上用途也非常廣泛，例如：以石英為材料而制成的光導(dǎo)纖維在電信行業(yè)的應(yīng)用等。
（多媒體播放幻燈片SiO2的用途）
師：結(jié)合已有的關(guān)于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知識，請同學(xué)們思考：
SiO2的物理性質(zhì)有哪些，化學(xué)性質(zhì)有哪些，并注意與CO2作比較。
二氧化硅二氧化碳
化學(xué)式
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
可能的解釋
師：常識告訴我們SiO2難溶于水，熔點(diǎn)很高，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定�，F(xiàn)在讓我們通過實(shí)驗來證明。
［活動與探究］
SiO2分別與鹽酸、H2SO4、HNO3、HF（氫氟酸）反應(yīng)
現(xiàn)象、方程式結(jié) 論
SiO2HCl
H2SO4
HNO3
HF
師：HF是唯一可以與SiO2反應(yīng)的酸。
［板書］SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
師：一般玻璃都是光滑、透明的，但是，同學(xué)們也常見到一些玻璃制品，如玻璃鏡、門窗等畫有許許多多美麗的圖案，這些圖案是怎么“繪上”去的呢？——就是利用HF和SiO2反應(yīng)的原理。
師：已知SiO2是酸性氧化物，結(jié)合初中的知識，請同學(xué)們說出SiO2還可能具有哪些性質(zhì)？
討論：
生1：與堿反應(yīng)。
生2：與堿性氧化物反應(yīng)。
師：請分別寫出CO2、SiO2與H2O、CaO、Na2O、Ca（OH）2 、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。
生1：CO2+Na2O====Na2CO3
CO2+CaO====CaCO3
CO2+H2O====H2CO3
生2：SiO2+Na2O====Na2SiO3
SiO2+CaO====CaSiO3
生3：CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
CO2+Ca（OH）2====CaCO3+H2O
生4：SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
SiO2+Ca（OH）2====CaSiO3+H2O
SiO2+H2O====不反應(yīng)
師：SiO2具有酸性氧化物的通性，與堿反應(yīng)生成鹽和水。
［活動與探究］
把稀鹽酸滴加到Na2SiO3溶液中，可能發(fā)生什么現(xiàn)象？該反應(yīng)的原理是什么？
生：分組做實(shí)驗4-1，并完成下表
現(xiàn) 象
結(jié) 論
反應(yīng)方程式
反應(yīng)原理
［知識拓展］
把稀H2SO4加入到Na2SiO3溶液中，又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？
現(xiàn) 象
結(jié) 論
反應(yīng)方程式
反應(yīng)原理
［活動與探究］
1.把CO2通入Na2SiO3溶液中，會發(fā)生什么現(xiàn)象？
師：打開一袋裝食品，取出里面一小包展示給同學(xué)們看，并問：這是什么？
生1：保鮮劑
生2：干燥劑
師：干燥劑。有的是生石灰，有的是“硅膠”，什么是“硅膠”呢？請看書P64～P65。
通過水玻璃、硅橡膠、玻璃、陶瓷、水泥等物質(zhì)中硅的存在形式引入硅酸鹽
閱讀教材P67資料卡片，回答下列問題：如何用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成？
二、硅酸鹽
1、硅酸鹽的組成和性質(zhì)
2、硅酸鈉的性質(zhì)和用途
三、硅單質(zhì)
1、性質(zhì)
2、用途

（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計
一、二氧化硅和硅酸
1.SiO2：
（1）SiO2的存在：（2）SiO2的結(jié)構(gòu)：
（3）SiO2用途：
4）SiO2的性質(zhì)
①物理性質(zhì)：
②化學(xué)性質(zhì)：
2.硅酸（1）性質(zhì)：①NaOH，②加熱
（2）用途：
3.小結(jié)：SiO2的性質(zhì)、SiO2的用途
十、教學(xué)反思
本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了一種重要的非金屬元素硅及其化合物二氧化硅和硅酸，了解了SiO2的重要性質(zhì)及用途。知道了晶瑩透明的水晶、五彩斑斕的瑪瑙與普通沙子的化學(xué)成分并沒有什么兩樣。知道了SiO2在當(dāng)前信息時代、IT產(chǎn)業(yè)中的重要作用�；瘜W(xué)知識可以幫助我們認(rèn)識、了解世界，我們也可以用學(xué)過的化學(xué)知識進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)造，造福人類。

十一、學(xué)案設(shè)計(見下頁)

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