鲁科版化学必修一4.1 硅 无机金属材料(第一课时)二氧化硅和硅酸 实用表格教案设计

二氧化硅和硅酸

课题：第四章第一节第一课时二氧化硅和硅酸课时1课时

前端分析教材

分析

该课时是第四章“材料家族中的元素”第一节“无机非金属材料—硅”的第

一部分内容。安排在第三章的后面是对无机物系统进一步的全面学习。该课

时介绍了二氧化硅的结构性质及其在生活工业中的应用广泛；硅酸的制备方

法、性质和应用。为下一课时硅酸盐的学习做知识基础。该课时内容在知识

的安排上尽量将知识和用途相结合，使同学认识到常见无机物在生活和生产

中的运用。树立化学无处不在的思想。

学情

分析

学生在初中学习了地壳中元素含量的相关内容，对硅物质不陌生。并在初中

学习了碳及其氧化物的相关性质，有利于进行类比学习。在第二章“化学物

质及其变化”的学习中了酸性氧化物的性质和离子反应的原理特点。

教学目标

知识

与

技能

1、了解二氧化硅的结构、物理性质及其存在和用途。

2、了解硅酸的制法，性质和用途。

3、掌握二氧化硅的化学性质。

4、树立物与物之间既有相似性，又有其特性的观念。

过程

与

方法

1、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳

能力、比较能力。

2、在学生体验科学探究过程中，培养分析问题解决问题的能力，挺高科学

素养。

情感

态度

价值观

1、培养学生树立结构决定性质，性质决定用途的思想。

2、通过了解二氧化硅材料历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重

要地位，在生活中的普遍性。体会化学的创造性和实用性，激发学习化学的

兴趣。

重点

1、二氧化硅的化学性质及其结构特点。

2、硅酸的性质。

难点

1、.二氧化硅的结构，及其特性。

第四章第一节无机非金属材料---硅

一、二氧化硅和硅

1、二氧化硅(SiO2 )

板书设计(1) 结构：空间网状结构

(2) 存在

(3) 用途

(4) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水。

(5) 化学性质：稳定，不活泼

●具有酸性氧化物的性质：

与强碱反应：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

与碱性氧化物反应：SiO2+CaO高温CaSiO3

●弱氧化性：2C+SiO2 高温Si+2CO↑(工业上制粗硅）

●(特性）与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

2、硅酸(H2SiO3)

硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。

Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓

H2SiO3△H2O +SiO2

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、

手段、师生

活动

［引入］

在初中我们学过地壳中各种元素的含量。其中元素含量前四位是氧，硅，铝，铁。地壳中大部分的岩石沙子和土壤都是硅酸盐及

硅的氧化物构成。其中硅的含量为26.3%。今天，就让我们一同来研究一下硅的氧化物二氧化硅及硅酸性质。

［板书］第四章第一节无机非金属材料的主角------硅(一)

［投影］元素周期表

［讲］大家翻到课本后面的元素周期表或看屏幕。找一下硅的位置。

［讲］位于周期表右上角的区域。大家不难发现与硅在同一行上下位置，在硅上方的是我们熟悉的碳元素。那让我们来看一下碳和硅元素有什么关联。

［思考与交流］画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？配以多媒体图片

［讲］Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。但两者既相似有不同。硅与碳不同的是碳可以在自然界中可以以稳定单质存在，但硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。

［板书］1.二氧化硅（SiO2）

［讲］结构决定性质，为了解二氧化硅的性质我们先来看一下二氧化硅的结构。

［板书］（1）SiO2的空间网状结构

［投影］硅氧四面体结构

［讲］由SiO2的球棍模型可以看出SiO2网状结构。二氧化硅的化学式是SiO2。[SiO4]四面体：每1个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心,O在四个顶角，形成了一个正四面体单元。同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。我们可以分析得到二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成。二氧化硅中不存在二氧化硅分子。它是有硅原子和氧原子构成的。SiO2只代表二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,不是二氧化硅的分子式。我们可以用CO2来比较一下。我们知道1molCO2中有6.02×1023CO2分子。但SiO2是有原子组成的，其中没有SiO2分子。SiO2的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。

［过］下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。

［板书］（2）二氧化硅存在

［讲］SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。从感性上让学生接触要学习的内容，激起学生学习的兴趣。

抽象思维，初步建立SiO

2

空间立体结构。通过图片呈现，使学生更易了解

SiO

2

的结构。