高中化学必修2苏教《专题3 从矿物到基础材料第三单元 含硅矿物与信息材料》207教案教学设计

二氧化硅和硅酸的性质教学设计
郭银荣
一．知识与技能
（1）认识二氧化硅、硅酸的性质和它们在生活生产中的重要应用；
（2）通过阅读学案、演示实验，培养学生提炼、观察、分析和归纳总结的能力；
（3）在学生实验方案设计、选择与交流的过程中，培养学生分析问题、解决问题以及合作、主动交流能力。

二．过程与方法
（1）利用学案、演示实验、板书设计，帮助学生认识二氧化硅和硅酸的重要性质和应用；
（2）引导学生设计实验比较硅酸、碳酸酸性强弱，帮助学生体验科学的探究过程，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力，培养合作意识和探究精神；
（3）反思和总结过程中，培养学生的问题意识，以及敢于质疑、勤于思考、逐步形成独立思考的能力。

三．情感态度与价值观
（1）通过演示实验、实验方案设计、反思与交流、研究性作业的布置，激发学生主动参与的热情，帮助学生在合作的过程中体会到成功的喜悦和合作的乐趣；
（2）通过对二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用的认识，
激发学生化学学习和研究的热情，体会化学的实用性和创造性。

四．教学重点
1．
二氧化硅的性质；
2．
硅酸与碳酸酸性强弱比较的实验方案设计与选择。

教学难点
硅酸和碳酸的酸性强弱的比较的实验方案设计与选择。

五．教学过程与教学资源设计
教学流程图：
[教学辅助]PPT辅助教学课件和视频资料
[实验用品]
Na2SiO3溶液、盐酸溶液、大理石、饱和NaHCO3溶液、酚酞、热水浴、启普发生器、洗气瓶、导气管、双口塞、黑白纸板、大试管4支、滴管1支、试管架1个、托盘1个。

教学过程设计：
教
师
活
动
学
生
活
动
教学策略
[引入]在化学实验室中，我们经常会看到盛装液体试剂的试剂瓶，有的是用磨口玻璃塞，有的是用橡胶塞。

这是为什么呢？
[板书]二氧化硅和硅酸的性质
[阅读]请认真阅读学案(后附)，从学案提供的生活生产中常见的含硅元素的物质的应用中，分析归纳二氧化硅有哪些性质？并填写在学案的相应位置。

[交流]从学案中得到的二氧化硅的性质。

[板书]
SiO2
熔点高、硬度大、难溶于水
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2OH－=SiO32－+H2O
观察、思考。

阅读、分析、总结二氧化硅和硅酸的性质，并整理记录在学案的相应位置。

汇报和交流。

整理、记录，书写化学方程式，并练习书写离子方程式。

倾听、领会。

利用学生熟悉的情境引入，突出化学的实用性，激发学生的研究热情。

突出硅的化合物在生产生活实际中的重要用途，体现化学的创造性和实用性。

并培养学生阅读、分析、归纳、总结的能力和良好的化学学习习惯。

培养学生语言表达能力以及信息整理能力。

板书设计由二氧化硅的物理性质到化学性质，培养学生化学的思维方法，同时夯实化学方程式和离子方程式的书写。

应用物质的分类法进行化学物质性质[解释]
Na2SiO3溶液是一种粘稠的液体，工业上常用作粘合剂，它可以把玻璃粘合在一起。

[设问]
SiO2能和碱溶液反应，只生成盐和水，说明SiO2是什么样的氧化物？
[追问]酸性氧化物的通性除了能够和碱反应生成盐和水，还能和那类物质发生反应？
[板书]
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2OH－=SiO32－+H2O
SiO2+CaO===CaSiO3
[提问]通过SiO2的化学式中各元素的化合价，我们能否得到其具有氧化性或还原性的信息？
高温
[板书]
氧化性SiO2+2C===Si+2CO
[解释]工业上就是利用这个反应，用过量焦炭将地壳中含量丰富的二氧化硅转化为在半导体工业中发挥巨大作用的单质硅的。

[展示图片]玻璃中含有二氧化硅。

常见的玻璃，有光滑透明的，也有磨砂玻璃，还有刻有各种图案的艺术玻璃。

在工业生产中，一般是怎样实现在玻璃上留下这些痕迹的呢？[视频]玻璃的雕刻。

[板书]
特性SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
[提问]为什么碱性试剂要保存在带
思考、回答：SiO2属于酸性氧化物。

回忆、回答：酸性氧化物可以和碱性氧化物化合生成盐。

思考与回答：根据SiO2中硅元素的化合价为+4价，是硅元素的最高价态，因此在反应过程中，SiO2表现氧化性。

倾听。

在方程式整理和记录中体会SiO2的氧化性。

观看视频，领会玻璃的雕刻原理。

整理学案。

结合二氧化硅的性质，思考、回答：由于玻璃中含有二氧化硅，可以和碱反应生成粘稠的硅酸钠溶液，将磨口玻的研究。

应用氧化还原知识，从元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性。

培养良好的学习习惯和化学学习意识。

有胶塞的试剂瓶中？
[提问]二氧化硅是酸性氧化物，对应的酸是硅酸。

那么，如何用二氧化硅制得硅酸？
[演示]在一支试管中加入Na2SiO3溶液，然后向其中加入两滴酚酞，最后逐滴加入盐酸，观察现象。

[解释]硅酸钠溶液中加入酚酞变红的原因和碳酸钠溶液中加入酚酞变红的原因相同，我们会在以后的选修模块的学习中得到答案。

[铺垫]在酸+盐新酸+新盐的复分解反应的一般规律是：强酸制弱酸。

因此，在反应中体现了硅酸的弱酸性。

[板书]
H2SiO3
璃塞和试剂瓶粘合在一起。

思考与回答：
由于二氧化硅难溶于水，所以只能利用其硅酸盐溶液和酸来反应制得。

观察实验现象：
Na2SiO3溶液中加入酚酞后，溶液呈红色，说明Na2SiO3溶液呈碱性；在滴入盐酸的过程中，红色逐渐变浅并最终得到一种凝胶，说明硅酸难溶于水。

倾听。

倾听、领悟。

整理学案。

小组合作，设计实验方案，比较硅酸和碳酸酸性的强弱。

认识事物的特殊性。

培养学生利用已有知识，分析、解决实际问题的能力。

训练学生的理性思维。

利用实验，加深学生的感性认识，并培养学生由感性到理性的认识方法。

渗透新课程的学习方式。

难溶于水、弱酸
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
SiO32-+2H+=H2SiO3（胶体）
[提问]硅酸和碳酸都是弱酸，如何比较二者酸性强弱？
[布置]请充分利用学习过的知识，设计尽可能多的实验方案，比较硅酸和碳酸酸性的强弱。

并填写在学案相应的位置。

[讲解]实验方案设计要包括：实验原理、实验试剂、实验仪器、实验操作、实验现象及相应的实验结论。

[汇报与交流]各小组汇报实验方案，并为演示实验进行实验方案的选择。

[演示]两支试管中分别盛有硅酸钠溶液，向其中一支试管中通入二氧化碳气体，另一支试管做对比，两支试管都放入热水浴中。

观察现象。

[小结]
1、研究物质性质的思路和方法：
实验方案交流与选择。

观察实验现象：通入二氧化碳的试管中，出现凝胶。

说明硅酸的酸性弱于碳酸。

倾听、记忆、感悟。

反思、交流。

倾听、思考。

夯实化学方程式和离子方程式的书写。

创设问题情境，培养学生的质疑精神和探究精神，帮助学生体验科学的探究过程。

激发学生主动参与热情；学会合作、分享，并能主动交流。

培养学生科学探究能力，体验科学探究过程，渗透实验方案设计、实验条件控制等方法，渗透方案设计的选择原则。

使学生感受成功的喜悦和合作、探究的乐趣。