二氧化硅和硅酸学案设计
二氧化硅与硅酸教案
二氧化硅与硅酸教案教案标题：二氧化硅与硅酸教案教案目标：1. 了解二氧化硅和硅酸的基本概念和特性；2. 掌握二氧化硅和硅酸的制备方法；3. 理解二氧化硅和硅酸在生活和工业中的应用。
教案步骤：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾有关化学物质和化学反应的基本知识，如化学式、化学方程式等。
二、知识讲解（15分钟）1. 讲解二氧化硅和硅酸的定义和特性，包括化学式、分子结构等。
2. 介绍二氧化硅和硅酸的制备方法，如矿石提取、化学反应等。
三、实验演示（20分钟）1. 进行二氧化硅的制备实验，引导学生观察反应过程和结果，并解释反应原理。
2. 进行硅酸的制备实验，引导学生观察反应过程和结果，并解释反应原理。
四、应用拓展（15分钟）1. 分组讨论二氧化硅和硅酸在生活和工业中的应用，并展示给全班。
2. 引导学生思考二氧化硅和硅酸的应用对环境和人类生活的影响。
五、小结与评价（5分钟）1. 对本节课的内容进行小结，并强调重点和难点。
2. 针对学生的表现进行评价，鼓励积极参与和思考。
教学资源：1. 实验室设备和材料：矿石样本、试剂、试管、酒精灯等。
2. PPT或黑板、粉笔等。
教学评价：1. 观察学生在实验演示中的参与程度和观察记录的准确性；2. 分组讨论和展示的内容和表现；3. 学生对于二氧化硅和硅酸应用的思考和讨论。
教学延伸：1. 鼓励学生进行更深入的研究，了解二氧化硅和硅酸在材料科学、化工工艺等领域的应用；2. 带领学生进行更复杂的实验，如制备硅酸盐等。
注意事项：1. 实验过程中要注意安全，遵守实验室安全规定；2. 引导学生积极参与讨论和思考，培养独立思考和解决问题的能力。
《二氧化硅与硅酸》教学设计与反思
2013-09教学实践一、教学目标1.知识与技能能说出二氧化硅及硅酸的主要性质。
知道硅酸钠的重要性质和用途。
2.过程与方法（1）自主学习，培养学生自学的能力。
（2）通过实验，认识硅胶。
（3）引导学生自学，掌握二氧化硅的性质，对硅胶用途的分析,得出相关性质，最后探究在实验室制得硅胶.3.情感、态度与价值观使学生感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
二、教学重、难点重点：二氧化硅的性质。
难点：硅酸的性质。
三、教学组织过程课前准备：让学生做好硅酸盐产品的相关知识储备。
1.创设情境，引出新课【学生活动】观看投影。
教师：“金镶玉”取材于新疆和田玉，从化学角度分析，和田玉的主要成分是硅的化合物，今天我们来学习硅的重要化合物。
硅最重要的化合物是它的氧化物，大家知道硅在自然界中以怎样的形态存在？学生：沙子水晶玛瑙【教师活动】二氧化硅是硅最重要的一种化合物，通过二氧化硅的存在形态，推测它可能具有的物理性质和化学稳定性。
【学生活动】思考，回答：物理性质:固态、难溶于水、熔点高……化学性质：稳定。
【教师活动】我们通过实验来看看实际情况是否如此。
2.师生互动，探究硅的重要化合物相关性质【学生活动】展示：二氧化硅的性质和用途、二氧化硅与氢氟酸的反应可以用来雕刻玻璃。
【教师活动】请学生区分这两瓶未贴标签的试剂，它们分别装有盐酸和氢氧化钠溶液。
【学生活动】用胶塞的试剂瓶是氢氧化钠溶液。
【教师活动】作为一种氧化物，二氧化硅有没有特殊之处？它是否属于两性氧化物？回忆酸性氧化物和碱性氧化物的定义。
【学生活动】氢氟酸是唯一能与之反应的酸，且生成物氟化硅不是盐。
二氧化硅只是酸性氧化物，能与氢氧化钠生成硅酸钠与水。
【教师活动】硅酸钠是最简单的一种硅酸盐，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。
【演示实验】“点不着的滤纸”。
【教师活动】说明硅酸钠具有什么性质？【学生活动】阻燃性，耐高温。
【教师活动】所以，硅酸钠可用作木材防火剂，它的另一个重要用途是制硅胶。
《二氧化硅和硅酸》教学设计
《二氧化硅和硅酸》教学设计一、教学目标：1.了解二氧化硅与硅酸的基本概念和性质；2.掌握二氧化硅和硅酸的制备方法和应用领域；3.学会运用二氧化硅和硅酸解决实际问题。
二、教学重点：1.二氧化硅与硅酸的制备方法；2.二氧化硅与硅酸的应用领域。
三、教学过程：1.导入（10分钟）为了引起学生的兴趣，可以选取一张二氧化硅和硅酸的实验图片或者视频展示给学生观看，并带起问题：你们觉得这是什么材料？有什么特点？2.新知讲解（30分钟）Step1：二氧化硅的概念和性质（1）概念：二氧化硅，化学式SiO2，是硅和氧化合而成的无机化合物。
（2）性质：结晶二氧化硅呈无色结晶体，熔点为1713℃，热稳定性高，化学性质稳定，不溶于水。
Step2：二氧化硅的制备方法（1）常见的制备方法：矿石煅烧法，包括高温固相法和湿法；硅源法。
（2）重点讲解高温固相法：将矿石加热至高温，使石英中的杂质分解、挥发，得到纯净的结晶二氧化硅。
Step3：二氧化硅的应用领域（1）工业领域：用作耐火材料、填充剂、润石剂和高温硅胶等；（2）生活领域：用作磨料和抛光剂、吸附剂等。
Step4：硅酸的概念和性质（1）概念：硅酸，化学式H2SiO3，是由硅、氢和氧三种元素组成的化合物。
（2）性质：无色液体，不易挥发，化学性质稳定。
Step5：硅酸的制备方法（1）常见的制备方法：硅酸盐酸法，包括加热法和水热法；硅酸盐氢氧化法；空气氧化法。
Step6：硅酸的应用领域（1）工业领域：用作胶凝材料、耐火材料、电子材料等；（2）生活领域：用作食品添加剂。
3.练习与总结（35分钟）Step1：小组讨论将学生分成小组，讨论二氧化硅和硅酸的制备方法、应用领域，并总结在白板上。
Step2：解答问题老师带领学生查漏补缺，解答学生在学习过程中遇到的问题。
Step3：练习题提供一些与二氧化硅和硅酸相关的练习题，让学生运用所学知识解答，并互相讨论，加强对知识的巩固。
4.拓展（15分钟）组织学生进行实验或观察，如将硅酸与盐酸反应，观察是否产生气泡。
4.1.1二氧化硅和硅酸导学案
写出碳和硅的原子结构示意图，二者有何 共同特点？
准 备 阶
碳和硅与我们的生活和 环境有哪些关系？
+6
2
4
+14
2
8
4
段
预立目标 预立目标
2014 级 化学 备课组
座号 组
开县实验中学导学案 导 学
化 化 1.
化
化
中 化
中 化 学 2. 化
操
3.
作 阶
备 导 中 学
化
段
化 化 化 化学 1. 2. 1. 化
座号
开县实验中学导学案 无机非金属材料的主角——硅 课题） 无机非金属材料的主角——硅 （课题） 第 1 课时 —— 一编：赵 军 一编： 二编：傅艾华 审核：傅艾华 二编： 审核 傅艾华 使用时间 学生姓名
使用教师
使用班级
教学目标：1.知识与能力：①了解二氧化硅及硅酸的性质及应用
②认识物质间既有相似性，又有各自的特性 2.过程与方法：①初步建立结构决定性质的感性认识 ②培养获取有用信息，有效归类，有序表达的能力
化
化
化学 SiO2 +2H2O
HF
4HF+SiO2==SiF4
2.
化
化学 化 化
2014 级 化学 备课组
座号
开县实验中学导学案 探究：玻璃的主要成分有 二氧化硅，因此在保存碱 性物质时应注意什么？ ( 不能用磨口玻璃塞盛碱 性溶液， NaOH、KOH、 性溶液，如 NaOH、KOH、 等溶液。 Na2CO3、Na2SiO3 等溶液。) ③弱氧化性 与碳反应制取硅： SiO2+C= ④与盐的反应 SiO2+Na2CO3= SiO2+CaCO3= 3. 硅酸的物理性质： 硅酸（H2SiO3）硅酸是一种弱酸，它不溶 H 于水，硅酸比碳酸还弱，不能使指示剂变色， 是一种白色粉末状的固体。 4. 硅酸的化学性质： 受热分解： H2SiO3 与碱反应： H2SiO3+2NaOH
二氧化硅及硅酸 教案
教学媒体（设计）
多媒体计算机
教学流程
教学过程
教师活动
教学内容
学生活动
设计意图
时间
分配
［引入］今年的诺贝尔物理学奖得主高锟被誉为“光纤之父”，那么大家对光纤又知道多少呢？
硅及其化合物在日常生活中的应用
思考问题
从电脑的芯片、光导纤维、水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例引入硅及其化合物。
1min
［补充］光纤其实是硅的一种化合物，其实在我们的日常生活中还有很多硅的化合物，我们一起来看一下
通过练习，巩固知识要点。
0.5min
课后反思：
硅酸的制备
观察，得到实验现象
以直观观察，记住实验现象；引发对现象（问题）的思考。
1.5min
［演示实验］往装有硅酸钠的试管中滴入2滴酚酞，再逐加入稀盐酸
［提问］大家讨论下列问题：硅酸与盐酸比较，谁的酸性强？你是根据什么现象判断出来的？
硅酸的酸性
思考问题，得出结论
引导学生运用已学知识对现象进行解释
0.5min
［板书］一、二氧化硅
［讲述］二氧化硅是硅与氧结合的其中一种重要的化合物。其在自然界分布很广，我们之前看到的水晶、石英等都是二氧化硅。在深入学习二氧化硅之前，我们先来回忆一下二氧化碳的性质。
二氧化碳的物理、化学性质
高中化学人教版必修1学案4-1第1课时二氧化硅和硅酸
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅[学习目标] 1.了解并掌握硅及二氧化硅的性质，了解二者在生产、生活中的应用。
(重点)2．掌握硅酸的性质，了解常见硅酸盐的制备、表示方法及其应用。
(重点)3．学会运用观察、实验比较、分类等方法来研究物质的性质，体会物质的性质与其用途之间的关系。
4．根据无机非金属材料在生产、生活中的应用来研究材料的性能及应用，认识到材料对生产、生活的影响。
5．了解材料的开发应用与化学学科发展之间的关系。
第1课时二氧化硅和硅酸一、硅元素的存在1．存在在地壳中硅的含量为26.3%，仅次于氧；主要以氧化物及硅酸盐的形式存在，因为硅是一种亲氧元素。
2．原子结构硅原子的原子结构示意图最外层有4个电子，反应中既不易失去电子也不易得到电子，能形成＋4价的化合物。
二、二氧化硅1．存在SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。
2．结构SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为12的比例组成的立体网状结构的晶体。
每个硅原子周围结合4个O 原子，每个O 周围结合2个Si 原子。
3．物理性质熔点高；硬度大；溶解性：不溶于水。
4．化学性质5．用途(1)沙子是基本的建筑材料。
(2)纯净的SiO 2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。
(3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
(4)实验室中使用石英坩埚。
三、硅酸1．硅酸的性质(1)弱酸性。
向Na 2SiO 3溶液中通入CO 2，反应的化学方程式为Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3(胶体)＋Na 2CO 3或Na 2SiO 3＋2CO 2＋2H 2O===H 2SiO 3(胶体)＋2NaHCO 3。
结论：H 2SiO 3酸性比H 2CO 3酸性弱。
(2)不稳定性。
H 2SiO 3受热易分解，反应方程式为H 2SiO 3=====△SiO 2＋H 2O 。
2．硅酸的制备3.硅酸的存在及用途(1)浓度小时：形成硅酸溶胶。
二氧化硅与硅酸的教学设计
二氧化硅与硅酸的教学设计◆【教学目标】1．通过学生自主学习，了解硅的存在形态和二氧化硅的结构；2.通过了解历史、实物分析和实验研究，掌握SiO2的性质3.通过硅胶光纤、芯片等硅材料的发展历史，体会硅材料的崛起和广泛用途。
◆【教学重点】SiO2的性质◆【教学难点】硅材料的发展对人类进步的贡献◆【教学方法】微课教学（科学发展史与材料研究应用史实）；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅性质；实物感知与动手实验体验结合；思考交流与小组合作。
◆【教学媒体】实物展示、模型展示、实验操作、多媒体课件、视频展示。
◆【教学流程】新课导入：教师设疑：人类是何时了解硅的存在，怎样了解二氧化硅材料的性质和用途的呢？教师：要解开谜团，首先要穿越时空，我们一起去了解一段鲜为人知的历史。
了解人类对硅材料（主要是SiO2）的认识和使用历史。
视频导入：《硅密》——人类认识使用二氧化硅的历史教师：通过视频与桌上的实物，同学们进行交流讨论，尝试归纳二氧化硅的性质学生：前后进行讨论交流并记录教师导入：人类使用SiO2材料的历史源远流长，并在生活和生产实践中不断总结它的性质，丰富它的用途。
了解了SiO2的使用历史，再结合实物，我们一起整理归纳。
教师展示实物：沙子、鹅卵石、（主要成分均为SiO2）棱镜、水晶、玛瑙、石英坩埚、盛有盐酸的试剂瓶、盛有烧碱溶液的试剂瓶（玻璃中含SiO2）。
学生甲：沙子可以用来做建筑材料说明二氧化硅具有稳定性和硬度大的特点。
二氧化硅可以做三棱镜使太阳光分解说明二氧化硅具有光学性质。
学生乙：鹅卵石具有硬度大，棱镜具有透光性教师：现场展示棱镜的光学性质。
PPT展示：水晶、紫水晶教师：几百年前水晶就可以作为装饰品说明它具有什么性质学生：稳定性。
教师：展示实验坩埚，二氧化硅可以做实验坩埚说明它的什么物理性质？学生：耐高温，熔点高教师：沙子长与水混在一起说明什么？学生：难溶于水，溶解性差教师：通过视频和实物我们得到了二氧化硅的物理性质和化学稳定性。
二氧化硅和硅酸 教学设计
二氧化硅和硅酸教学设计（一）指导思想与理论依据1、化学课程标准必修化学是学生化学学习链条中的关键性和枢纽性的环节，是中学化学基础性的保证，不是基础性的全部，在强调基础性的同时，更加关注方法的获取和能力的养成，目标的制定旨在为全体学生打下共同的后续学习基础（二）教学背景分析1、教学内容确定这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成，本节所在的第四章安排在第三章“金属及其化合物”之后，是学习常见无机物及其性质的继续，继续元素化合物知识一般学习和研究方法的训练。
这一节的课程标准和模块学习要求为本节教材内容编排上首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍在高新技术领域广泛应用的硅单质。
二氧化硅是学生日常生活中经常接触的物质，含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料的，先学习比较熟悉的二氧化硅，再学习其他化合物和单质硅的顺序容易激起学生的兴趣，符合学生的认知规律，因此作为这一节的第一课时，把学习内容定为：二氧化硅和硅酸。
2、学情分析与策略学生在第二章学习了物质的分类，但对如何运用分类思想，归类，类推，类比只是在学习金属及其化合物时进行过一些应用，还没有形成一种思想。
学生初步具备了从资料中抽取有用信息的能力，但对将有用信息转化成用化学语言描述性质的能力还欠缺，将抽取的性质进行有效归类和有序表达的能力还比较弱。
因此设计了教师给出资料，由学生从资料中抽取有用信息，归纳二氧化硅的性质，并进行有效归类和有序表达的环节。
学生在初中已经学习了二氧化碳的性质，但运用二氧化碳的化学性质推出其他酸性氧化物的性质的能力还不具备，因此设计了学生根据资料，运用已有知识，讨论分析交流二氧化硅的性质环节，希望学生在思维碰撞中体会这种归类，类推的方法，而不是由老师先复习二氧化碳的性质，再要求学生根据二氧化碳的性质推导二氧化硅的性质。
教学设计8：4.1.1 二氧化硅和硅酸
第1课时二氧化硅和硅酸【教学目标】一、知识与技能：１．（１）①理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途；并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。
②认识物质间既有相似性，又有各自的特性。
③培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。
二、过程与方法：①初步建立结构决定性质的感性认识。
②培养获取有用信息，有效归类，有序表达的能力。
三、情感态度价值观：①认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。
②感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。
③插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。
【教学重点】二氧化硅的性质和硅酸的制备【教学难点】培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力【课时安排】１课时【教学方法】教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结【教学用具】多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等【教学流程】新课引入采用实例、欣赏法创设学习情景：以绚丽多彩的晶体形态的奇异美，导入新课，抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣，把学生引入“硅的海洋”。
【教学过程】［引言］［交流研讨］丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业单晶硅设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
［学生回答、教师总结］构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……请大家先看PPt中的彩图，关于硅单质的照片。
［师］别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。
大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。
当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。
简介硅谷。
本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。
［板书］第一节硅和二氧化硅［过渡］首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。
［板书］一、硅的存在及原子结构［师］请大家阅读课本P74的第一、二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。
《二氧化硅和硅酸》教学设计(全国优质课获奖案例)
《二氧化硅和硅酸》教学设计◆【教学目标】（1）通过认识硅元素在地壳中含量及存在形式，了解硅元素的重要作用；（2）通过观察对比结构，了解硅材料的应用历史，知道二氧化硅的网状结构决定其物理和化学性质（3）利用化学分类法，通过对比和类比，了解SiO2作为酸性氧化物的共性与特性；（4）通过探究实验，对比H2CO3和H2SiO3酸性的实验，感受化学的严谨，培养学生发现问题和解决问题能力；（5）通过深入认识SiO2和H2SiO3的用途,感受化学与生活、社会发展的密切联系,激发学习化学的兴趣。
◆【教学重点】通过SiO2的用途归纳其性质，硅酸酸性强弱的判断◆【教学难点】结构决定性质和类比思想在SiO2的性质学习中的应用◆【教学方法】科学发展史与材料应用史中化学观的引领；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅和硅酸的结构与性质；实物感知与多媒体动态展示的结合；探究实验设计与动手体验；。
◆【教学媒体】实物展示、模型展示、实验操作、多媒体课件、视频展示。
◆【教学流程】教学环节教师活动学生活动设计意图情境引入浩瀚宇宙中的地球，是承载着目前所知唯一的生命星球；探索宇宙和生命，是永恒的话题；认识地球，脚踏实地才能仰望星空；站在化学的角度认识地球，感受硅元素的广泛存在与重要作用。
观看视频，结合图4-1和样品实物，站在化学的角度，认识我们地壳中丰富的硅元素。
了解地壳中硅元素的广泛存在，感悟探索发现地球和宇宙的欲望，引入学习讲解主线根据地壳中元素含量分布，O、Si两种元素居首，O是地球生命的根本，那么含量26.3%的硅元素起着什么作用呢？它在富氧环境下的存在形式是什么呢？阅读教材了解硅元素的含量与存在形式温故知新认识物质，首先从微观原子结构入手，初中学习了碳原子结构，寻找碳原子和硅原子结构相似与不同分析原子结构，查找相似与不同，碳原子和硅原子结构相似和不同确立研究突破点，建立结构意识碳元素是构成有机物的骨架，同时碳的氧化物CO2进入大气循环，构成了生命体系；而硅元素则主要是无机物形式，主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐形式存在，构成了地壳的骨架，支撑着生命的繁衍，浩瀚的宇宙中是否会有以硅为基本骨架的外星生命的存在呢？猜想激发学生探索发现的欲望过渡首先认识硅的氧化物- SiO2，它是硅最重要的化合物，为什么呢？化学思想核心是结构决定性质，二氧化硅的结构是怎样的？过渡【过渡】碳酸很不稳定，不利于观察，硅酸怎样得到呢？实验指导引导阅读实验4-1文字，明确操作顺序和用量2.制备硅酸实验方案解读：（1）制备硅酸原理（以硅酸钠为原料）；反应类型：（2）按照实验4-1操作，动手体验制备硅酸体会化学反应原理回归生活图片展示、实物展示，了解硅胶的重要用途，体会化学对人类认识材料和使用材料的重要性。
高中化学学案：第四章第一节第一课时二氧化硅和硅酸
第一节错误!无机非金属材料的主角—-硅第一课时二氧化硅和硅酸[课标要求]1．了解SiO2的结构、性质和用途。
2．了解硅酸的制备和化学性质。
1．石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2．SiO2是硅酸的酸酐，但硅酸不能由SiO2与水反应制得.3．熟记三个化学方程式(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O.(2）SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(3)Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3（证明H2CO3酸性强于H2SiO3)。
错误!1．硅元素的存在和原子结构2．二氧化硅（1）存在与形态SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石,石英、水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅.（2）结构SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体.每个硅原子周围结合4个O原子,每个O原子周围结合2个Si原子。
(3)物理性质熔点高；硬度大;溶解性：不溶于水。
(4)化学性质(5)用途①沙子是基本的建筑材料.②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用石英坩埚。
［特别提醒] 硅是一种亲氧元素,自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在,没有游离态的硅.1．为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞?（玻璃的成分中含有SiO2)提示：当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。
玻璃中含SiO2，磨砂玻璃遇到强碱如NaOH溶液时，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，使试剂瓶受腐蚀.Na2SiO3溶液有良好的粘结性,它易使瓶口与瓶塞粘在一起而难以开启。
故使用橡胶塞而不能使用玻璃塞。
2．实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？提示:不能.因为氢氟酸腐蚀玻璃，和玻璃中的成分SiO2反应.3．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？提示：SiO2不是两性氧化物.原因是SiO2不与盐酸、硫酸等强酸反应。
二氧化硅和硅酸教案
第四章非金属及其化合物
第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）
武威六中牛秀华
教学目标
知识目标
认识硅的性质和用途，了解二氧化硅和硅酸盐的性质，了解硅在无机非金属材料中的生产和应用。
能力目标
通过碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力。
构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力。
情感目标
体会硅在无机非金属材料中扮演的重要角色，主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情。
教学重点：二氧化硅的性质
教学难点：二氧化硅的结构，硅酸的性质。
教学方法：自主学习、教师点拨、归纳对比、实验探究
教具准备：实验药品和仪器、多媒体设备
教学过程：
板书设计：
第一节无机非金属的主角－硅
一、二氧化硅（SiO2）
SiO2结构特征：空间网状结构
SiO2物理性质：熔点高、硬度大
SiO2的化学性质
1、酸性氧化物
2、特性：与氢氟酸反应：
二、硅酸
制备：性质。
教学设计10：4.1.1 二氧化硅和硅酸
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第1课时二氧化硅和硅酸三维目标【知识与技能】1. 了解硅在自然界中的含量、存在和用途。
2. 了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。
3. 了解硅酸的制备、性质和应用。
【过程与方法】1. 自主学习，培养学生自学的能力。
2. 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。
【情感态度与价值观】通过了解材料发展的历史与前景，使学生认识化学在材料科学中的重要地位，体会化学的创造性和实用性，激发对化学科学的兴趣。
教学重点二氧化硅的性质(尤其是作为酸性氧化物的性质)。
教学难点二氧化硅的存在，硅酸的制备、性质和应用。
教学过程【引言】我们生成的地球，它坚硬的地壳是由什么构成的？【学生】岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
【设问】一提到硅，同学们又能想到什么呢？【阅读】资料卡片：硅谷：美国新兴的高新技术产业开发区，电子技术研究中心，计算机生产的重要基地，位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端。
半导体：单晶硅是半导体器材的核心材料，硅半导体是集成电路的主要材料。
沙子、石英、水晶：主要成分是硅的氧化物。
光导纤维：从石英玻璃熔融体中，拉出直径为100微米的细丝，再把千百根光导纤维组合并增强处理，就制成光缆，其优点：质轻，体积小，输送距离长，保密性好，成本低。
【导入】从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都在扮演着主要的角色。
今天，就让我们一同来研究一下硅的氧化物——二氧化硅及硅酸和硅酸盐的性质。
【讲解】硅在地壳中含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%。
位于周期表中的第四长列上的是碳族，这一族可谓是豪门望族。
其中具有代表性的是其中的两位兄长。
碳，形成了无数种构成人类和其他地球生物等的有机物，“统治了有机界”。
其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。
而它的弟弟——硅，占地壳质量约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤， “统治了地壳”，而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。
w--二氧化硅、硅酸学案
无机非金属材料的主角-硅第一课时 -- 二氧化硅、硅酸学案学习目标1．掌握二氧化硅的化学性质。
2．掌握硅酸的制备。
【课前感知】1．地壳中含量最多的元素是______，其次是______，在自然界中主要以和形式存在，为什么？2.能在元素周期表中快速找到硅吗？与哪种元素相邻？画出原子结构示意图.观察两者的原子结构示意图有什么特点？【思考与交流一】化学性质1、我们学习过碳及其哪些化合物？那么类比碳，硅会有哪些化合物？研究无机物性质的一般思路是？2、回顾初中所学的CO2属于什么类型的氧化物？能与哪些物质反应呢？用化学方程式表示其化学性质。
3、SiO2呢？你能类比CO2的化学性质，写出SiO2能与哪些物质反应的化学方程式吗？4、一般玻璃（含有SiO2）都是光滑、透明的，但是，同学们也常见到一些玻璃制品，如玻璃镜、门窗等画有许多美丽的图案，这些图案是怎么绘上去的呢？同学们知道其中的原理吗？能否用化学知识去解释呢？【思考与交流二】1、回忆碳酸可以是如何制备的，写出化学方程式，制备酸的一般思路是什么？2、SiO2不能直接与水反应生成相应的硅酸，你能模仿碳酸的制备，设计方案制取硅酸吗？写出实验现象及化学方程式和离子反应方程式。
P76 实验4-1【思考与交流三】1、根据酸的制备原理，实验室提供以下药品与仪器，你能设计实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱吗？试剂：稀HCl、大理石、 Na2SiO3溶液、饱和NaHCO3溶液仪器：分液漏斗、试管、导气管、双孔橡胶塞2.通过本节课学习，你掌握了哪些知识呢？能做个归纳总结吗？【课后作业】1、在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，请课后查阅相关资料，了解如何从SiO 2制取硅单质。
2、二氧化硅的化学性质稳定，那么物理性质呢？生活中有哪些物品是含有二氧化硅呢，有哪些用途呢？硅酸可以用来作什么呢？随堂练习1．NaOH 、KOH 等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )A ．具有玻璃塞的细口瓶B ．具有玻璃塞的广口瓶C ．带滴管的滴瓶D ．具有橡胶塞的细口瓶2．玻璃的主要成分之一是二氧化硅。
2022年精品 《二氧化硅和硅酸》名师学案
§ 无机非金属材料的主角—硅
——“硅〞丽世界
第1课时 二氧化硅和硅酸
【学习目标】
1、了解硅在自然界中的含量及存在形式。
2、二氧化硅的结构、性质、用途。
3、掌握硅酸的性质及制法。
【学习重点】二氧化硅的结构、性质、用途，硅酸的性质和制备
【学习难点】二氧化硅的性质及硅酸的制备
【根底知识】
“硅〞丽自然
【学生活动】
阅读教材
L
．Na 2SiO 3 溶液中滴入1．～．2．滴．酚酞，再逐滴参加稀盐酸，边加边振荡，至红色变浅接近消失．．．．．．．．时停止，静置．．。
观察并记录现象，分析结论，书写化学方程式。
如何证明制得的硅酸溶液为胶体呢？ 。
“硅〞丽科技
硅与现代高科技密不可分，展望未来，硅材料还有更广阔的开展空间，等待同学们去发现，去创造!。
二氧化硅和硅酸导学案
《第4章第1节无机非金属材料的主角硅》（第1课时）刘义【学习目标】1、记住硅元素的原子结构特点和存在形式。
２、记住SiO2的存在形态，掌握其化学性质。
３、记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。
【重点难点】1、二氧化硅和硅酸的性质2、二氧化硅结构的理解【学习过程】一、预习自学，探究问题阅读教材P74-76思考：[碳和硅在自然界中的存在形式]项目原子结构示意图原子结构的特点自然界中的存在形态碳硅小结：（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。
（2）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。
二、完成学案，提出问题：预习课本内容，完成《资源与学案》P60的学案三、合作探究1、二氧化硅（SiO2）（1）存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类，统称。
（2）结构（代表硅原子；代表氧原子）：(a)SiO2晶体的基本结构单元呈形，每个Si原子周围结合个O，每个O原子跟个Si相结合，Si与O原子按的比例组成的晶体。
(b)石英晶体是结晶的，石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称为，沙子中含有小粒的晶体。
（3）用途：(a)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的材料。
(b) 是现代光学和光纤制品的基本原料（可制作实验室使用的石英坩埚、信息高速公路的骨架——石英光导纤维等）。
(c) 和制作饰物和工艺品。
(4）物理性质：SiO2溶于水，熔点，硬度。
(5)化学性质(a)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：。
玻璃中含SiO2，所以可以用来雕刻玻璃，氢氟酸必须用瓶盛装。
(b)具有性氧化物的通性：对比CO2的性质填写SiO2的一些重要性质二氧化碳二氧化硅化学式物理性质化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应特性不研究小结：SiO2是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
SiO2不能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。
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第四章非金属及其化合物
第一节无机非金属材料的主角——硅
第1课时二氧化硅和硅酸
学习目标
1.了解硅在自然界中的含量及存在形式。
2.通过对二氧化碳与二氧化硅的比较学习,掌握二氧化硅的性质。
(学习重点)
3.掌握硅酸的性质及制法。
(学习重点)
学习过程
[课前活动]
1.从物质存在和组成多样性的角度看,元素是无机非金属材料的主角,是地壳的基本骨干元素,该元素的主要存在形式是,如石英、水晶和沙子的主要成分都是;硅在地壳中的含量居第位,仅次于。
2.碳和硅的原子结构示意图分别是、。
碳在自然界中的存在形式有,而硅在自然界中主要以和的形式存在,原因是硅是一种元素。
一、二氧化硅
1.二氧化硅的结构
Si与O按的比例组成的状原子晶体。
2.二氧化硅在自然界中常见的形式
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的,其存在形式有和两大类,统称。
结晶形态{
石英晶体:结晶的二氧化硅水晶:石英中无色透明的晶体
玛瑙:水晶中具有彩色环带或层状的为玛瑙
3.物理性质:SiO2溶于水,熔点,硬度。
4.化学性质
(1)与氢氟酸反应方程式:,所以氢氟酸能否用玻璃试剂瓶盛装?
(2)具有性氧化物的通性:
①与生石灰反应的化学方程式:。
②与烧碱溶液反应的化学方程式:。
盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞原因:。
5.二氧化碳与二氧化硅性质比较
6.用途
二、硅酸
1.硅酸的性质:硅酸在水中的溶解度,酸性H2CO3。
硅酸的制备原理:强酸制弱酸。
3.用途:“硅胶”干燥剂,催化剂载体等。
随堂检测
1.下列关于硅的说法不正确的是()
A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应
D.当加热到一定程度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应
2.与普通玻璃相比具有相同组成的是()
A.钢化玻璃
B.光学仪器玻璃
C.石英玻璃
D.有色玻璃
3.熔融烧碱应选用的器皿是()
A.石英坩埚
B.普通玻璃坩埚
C.生铁坩埚
D.陶瓷坩埚
4.下列说法中不正确的是()
A.因为SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸或者说SiO2不是H2SiO3对应的酸酐
B.CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
D.氢氟酸能够雕刻玻璃
5.下列离子方程式书写不正确的是()
A.大理石与盐酸反应CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
B.水玻璃中加入硫酸Na2SiO3+2H+H2SiO3(胶体)+2Na+
C.二氧化硅与苛性钠反应SiO2+2OH-Si O32-+H2O
D.将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O
6.有一粗硅,含铁和硅两种杂质,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()
A.物质的量之比为1∶1
B.物质的量之比为2∶1
C.质量比为4∶1
D.质量比为2∶1
7.在实验室里熔化NaOH固体,不能选用的坩埚是()
A.铁坩埚
B.瓷坩埚
C.铝坩埚
D.石墨坩埚
8.下列物质:①氢氟酸;②浓硫酸;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓硝酸,其中在一定条件下能与SiO2反应的有()
A.①②⑥
B.全部
C.②③⑥
D.①③④⑤
9.由石英制取硅胶,经历以下三步,试写出前两步反应的化学方程式:
(1)用氢氧化钠溶液溶解石英:;
(2)过滤,向滤液中加入盐酸:。
(3)微热浓缩硅酸溶液,加热蒸干溶液,得到硅胶。
10.利用“强酸制弱酸”的规律,尝试设计一个实验方案,来证实酸性:盐酸>碳酸>硅酸。
(1)实验中必须用到的药品有。
(2)必须用到的仪器有:。
(3)绘出实验装置图。
参考答案
学习过程
[课前活动]
1.硅化合态SiO2二氧
2.○+6 ◝
2
◞
◝
4
◞
○+14◝2
◞
◝
8
◞
◝
4
◞
游离态和化合态氧化物硅酸盐亲氧
一、1.1∶2立体网
2.12%结晶形无定形硅石
3.难高大
4.(1)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O不能(2)酸①SiO2+CaO CaSiO3
②SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3有黏性,使玻璃塞打不开
5.
CO2+H2O H2CO3
SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
SiO2+CaO CaSiO3CO2+CaO CaCO3
SiO2+2C Si+2CO↑CO2+C2CO
6.制造光导纤维、石英玻璃、石英钟、水晶工艺品、玻璃、建筑材料等
二、1.很小弱于
2.红碱红无胶状沉淀Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl大于
随堂检测
1.解析:硅是非金属元素,许多化学性质和碳相似,化学性质不活泼。
常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气反应。
答案:C
2.解析:钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却,就好像钢淬火一样,所以
叫作钢化玻璃,它和普通玻璃成分相同;光学仪器玻璃是制玻璃的原料中,多加了氧化铅;有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物,使之均匀地分散在玻璃态的物质中,比如加入Co2O3制得蓝色钴玻璃;石英玻璃的主要成分是二氧化硅。
答案:A
3.解析:实验中选用器皿,既要考虑器皿材料的熔点,又要考虑材料与所盛物质之间能否反应。
石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高温下,烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,铁在高温下不与NaOH反应。
答案:C
4.解析:SiO2中Si呈+4价,H2SiO3中Si为+4价,且H2SiO3SiO2+H2O,故A项错误;B项发生的反应:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3(胶体)+Na2CO3;D项发生的反应:4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O。
答案:A
5.B
6.解析:粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应Fe+2HCl FeCl2+H2↑;粗硅与碱反应是硅与碱反应Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑,因放出等量氢气,则铁与硅的物质的量之比为2∶1,质量比为4∶1。
答案:BC
7.BC8.D
9.(1)SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
(2)Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl
10.(1)盐酸、碳酸钠溶液、硅酸钠溶液
(2)分液漏斗、广口瓶、双孔塞、导管
(3)略。