章节 第四章 课时 第1课时 备课人 亢露平 二次备课人 亢露平 课题名称 无机非金属材料的主角--硅 三维目标 1、了解二氧化硅的主要性质及用途,掌握硅酸的制备。
2、学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性,培养对新旧知识进行
归纳比较的能力。
3、通过"结构-性质-用途"的学习模式,逐步掌握学习元素化合物知识
的一般方法。 重点目标 二氧化硅的性质及用途。 难点目标 硅酸的制备。 导入示标 【引入】上课之前,我们一起玩一个猜谜游戏,通过元素特征,同学们猜测可能是哪种元素?第一条信息,C是生物界的主要元素,那么它是矿物界的主要元素。第二条信息,它主要以氧化物及盐的形式存在于地壳中。第三条信息,它在地壳中的含量仅次于氧。
【学生】硅元素
【设问】为什么硅主要以氧化物及盐的形式存在于地壳中。
【教师】一起看硅原子的结构,硅原子的最外层电子数为4,不容易得要,也不容易失去电子,往往形成+4价的共价化合物,又由于硅为亲氧元素,在氧气氛围包围的地球上,硅主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。那这节课主要学习二氧化硅的性质和用途以及硅酸的制备,下面就请同学们阅读课程目标1分钟。
【教师】硅最外层有4个电子,与此相似还有哪种原子?
【学生】碳原子
【教师】它们的最外层电子数相同,因此碳和硅的单质及其化合物在性质上会表现出一定的相似性。接下来,通过与碳的化合物进行类比,学习硅的化合物。(3分钟) 目标三导 学做思一:为什么SiO2与CO2的物理性质差异大?
【过渡】硅主要以二氧化硅的形式存在与自然界中,那么同学们请阅读课本75页寻找出自然界中哪些物质含有二氧化硅?(1分钟)
【学生】一起回答,水晶、玛瑙、沙子、石英
导学导做:根据物质的形态,描述它的物理性质,并与CO2比较。
【学生】学生将二氧化硅的物理性质填写在表格中,与二氧化碳对比。
【教师】同学们在填写二氧化硅与二氧化碳的物理性质时,发现有什么问题?
【学生】举手回答,发现二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异很大。
【教师】碳和硅的最外层电子数一样,为什么相应氧化物的物理性质差异如此之大?
【设问】什么决定性质?
【学生】结构
【教师】展示二氧化碳与二氧化硅的结构。二氧化碳与二氧化硅的结构有很大的差异,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,而二氧化硅则是每个硅周围结合4个氧,硅在中心,氧在4个顶角,形成四面体的基本结构单元,并无限连接,最终形成立体网状结构,因此二氧化硅是直接由硅原子和氧原子构成,与初中所学的金刚石的结构类似,因此,二氧化硅的物理性质类似金刚石,硬度、熔沸点很高。
【设问】物质的性质与什么有关?
【小结】结构决定性质(10分钟)
【过渡】日常生活中,玻璃非常常见,它的制备原料就有二氧化硅,因此玻璃里含有二氧化硅。实验室的仪器大多也是玻璃,不知道同学们有没有注意,盛装氢氧化钠溶液的玻璃瓶塞,是橡皮塞,而不是玻璃塞,这是为什么呢?
学做思二:为什么盛装NaOH溶液的玻璃瓶要用橡皮塞?
【学生】二氧化硅与氢氧化钠会反应
【教师】发生了怎样的反应,请试着写出化学反应方程式。(2分钟)
【学生】展示写出的化学反应方程式
【教师】你是依据什么写出的化学反应方程式?
【学生】因为二氧化硅是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水
【教师】二氧化硅属于酸性氧化物,与二氧化碳类似,能与碱反应生成
盐和水,除了这个化学性质外,二氧化硅还可能具有哪些化学性质呢?
导学导做:根据CO2的化学性质,进行类比,推测SiO2的还可能具有哪些化学性质,填写表格。
【学生】完成表格,完成之后小组内相互批阅讨论(3分钟)
【教师】巡视学生完成情况。
【学生】抽取一小组代表发言,说明是如何推测出二氧化硅具有的这些性质。
【教师】请其他小组对此作出评判,若有错误进行改正。
【总结】同学们推测得非常不错。由此可以看出,二氧化碳与二氧化硅的物理性质不同,但化学性质相似,拥有二氧化硅酸性氧化物的共性时,有没有二氧化硅个性呢?下面,观看玻璃的雕刻,来体会二氧化硅的特性。
【学生】观看幻灯片
【教师】通过观看幻灯片,同学们知道这个神奇的药水是什么吗?
【学生】疑惑
【教师】氢氟酸,这就是二氧化硅的特性,从酸性氧化物的角度说,二氧化硅不能与酸反应,但是能与唯一的酸,氢氟酸反应生成四氟化硅和水。
【教师】现在同学们已经充分认识了二氧化硅的物理性质和化学性质,接下来,同学们,根据二氧化硅的用途,说出对应的性质。
【教师】ppt展示二氧化硅的用途,并说明相应性质。由此可以看出性质决定用途。
【过渡】展示硅胶的图片,硅胶在日常生活中可以作为食品干燥剂,也可以用于实验室干燥药品。硅胶是硅酸凝胶脱水干燥形成的,如何制备硅酸?
学做思三:如何制备硅酸?
导学:根据碳酸的制备或者查阅课本相关内容,以二氧化硅为原料,设计硅酸制备方案,写下相应的化学反应方程式。
【学生】小组讨论合作讨论设计方案(3分钟)
【教师】巡回指导
【学生】抽取一小组代表,展示讨论结果。
【学生】由其他小组评判设计是否合理。
【教师】最终决定用二氧化硅与氢氧化钠反应制硅酸钠,再用硅酸钠与
盐酸反应制得。
导做:请同学们根据实验步骤小组完成硅酸的制备,并填写表格。
【学生】实验与填表格4分钟
【学生】抽取一小组同学说明现象与结论
【思考】请书写出此反应的化学反应方程式并与实验室制二氧化碳进行
比较,你发现了什么规律?
【学生】都是酸与盐的反应,并且反应前是强酸,反应后是弱酸。
【教师】这就是复分解反应中强酸制弱酸的规律:较弱酸盐+较强酸
=较强酸盐+较弱酸
课堂总结:你学到了哪些知识?哪些方法规律?
【学生】抽取不同的学生说出他们的想法
【教师】总结归纳:1、知识 :SiO2的物理性质、化学性质及用途;
硅酸的制备
2、方法及规律:类比方法
结构--性质--用途
强酸制弱酸