高中化学优质教案 硅酸盐和硅单质 教学设计[必修](9)

第2课时

教学设计

三维目标

知识与技能

1.了解硅酸盐的重要用途及组成。

2.了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。

3.掌握Na2SiO3的化学性质。

过程与方法

通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。在教师的指导下，通过上网查阅资料培养独立查阅资料的能力。

情感、态度与价值观

学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。

教学重点

硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途

教学难点

硅晶体结构，硅酸盐的组成

教具准备

多媒体课件、实物投影仪、烧杯、胶头滴管、酒精灯、火柴、镊子、蒸馏水、Na2SiO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮

教学过程

导入新课

〔多媒体播放课件〕

1.驰名世界的中国瓷器：景德镇陶瓷

2.举世闻名的万里长城

3.世界奇迹——三峡大坝

4.世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区……

5.笔记本电脑，超大规模集成电路芯片

推进新课

师：刚才我们所观看的幻灯片，从远古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。这一切的一切，无一不在影响、改变着我们的生活，这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力！体现了它们重要的用途！

师：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极为广泛。

师：展示Na2SiO3、玻璃片、水泥、石棉，取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中，加入少量的水，搅拌，观察现象。

取少量水泥，加入稀盐酸，观察。

取一玻璃碎片，在酒精灯上灼烧，观察变化。

生：由上述实验及我们的生活常识可以知道：硅酸盐结构很复杂，一般不溶于水，性质也很稳定。做［实验42］

取两片滤纸，分别用蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃，观察现象。

师：请同学们结合课本及上述实验，对Na2SiO3的性质及用途加以总结。

生：（1）Na2SiO3是一种钠盐，易溶于水。（2）Na2SiO3具有一定的黏性，可作黏合剂。（3）Na2SiO3可作防火剂。（4）Na2SiO3俗名水玻璃。（5）Na2SiO3可作肥皂的填充剂。

师：展示实验盛放NaOH、Na2SiO3、稀盐酸、稀H2SO4的试剂瓶，请同学们比较其瓶塞的不同。

生：不同之处是：NaOH、Na2SiO3溶液的试剂瓶塞是橡皮塞；而HCl、H2SO4溶液的瓶塞为玻璃塞。

［知识拓展］

师：NaOH、Na2CO3溶液瓶塞相同,都是橡皮塞而不是玻璃塞。你能推测可能是什么原因造成的吗？请讨论。

生：Na2CO3溶液可能也和玻璃反应；Na2CO3溶液某方面性质可能与NaOH溶液相似，能与玻璃中的某些成分反应；Na2CO3溶液可能也与NaOH相似，显很强的碱性，也能与玻璃中

的SiO2反应；NaOH能与玻璃中的SiO2反应，生成具有一定黏性的Na2SiO3溶液，使瓶塞易被粘住，不易打开。

师（总结）：同学们刚才分析得很好，也很有道理！现在我们共同来分析一下NaOH、Na2CO3的组成。它们都是离子化合物，且所含的金属阳离子都相同，因此，不同的性质应该由不同CO的某些方面的性质可能与OH-的某些方面性质相似。而以后的进的阴离子所引起，即-2

3

CO在水溶液中产生了大量的OH-，使Na2CO3一步学习会使我们明白这个道理：正是由于-2

3

溶液也具有较强的碱性，能和玻璃中的SiO2反应，生成具有一定黏性的Na2SiO3溶液，易把瓶塞粘住，而不易打开。

同理，大家可以进一步分析、探究：盛K2CO3溶液的试剂瓶塞用的是橡皮塞还是玻璃塞？生（齐答）：应该是橡皮塞。

师：展示K2CO3溶液的试剂瓶——真是橡皮塞！

师：同学们从初中乃至从小学就开始学习英语。“China”一词大家都知道它的汉语翻译是“中国”，可是，同学们知道它的最根本的含义吗？

生：我知道！它的本意指的是“瓷器”。

师：对！中华民族是一个勤劳、善良、勇于创造的民族！中华民族有着五千年光辉、灿烂的文明！也只有五千年的文化底蕴，才能孕育出中华民族的智慧，才能磨炼出一双双巧夺天工之手！才能为世人捧出一件件精美绝伦的陶瓷制品！

［多媒体播放］

1.陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆

2.精美的清代花瓶

师：请同学们举例说明我们日常生活中有哪些物品是陶瓷制成的？各有什么优良的性能？生：碗、火锅、卫生洁具。电源开关、贴墙壁的瓷砖。高压线上挂的瓷环绝缘器。

……

师：同学们所举的事例，都是传统的硅酸盐陶瓷，它们有很多优良性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。

生：看书，教材P79：科学视野——新型陶瓷。

［多媒体播放］

无机非金属材料家庭中的重要一员——新型陶瓷。

［知识拓展］

参考教材P 79，另外，指导学生查阅资料补充。

师：硅酸盐种类繁多，结构也很复杂，为了方便起见，也为了便于同学们理解，通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成：硅酸盐中的Ｓi 元素，以SiO 2的形式表示，金属元素如Na 、Ｋ、Ｍg 、Ａl 、Ca 等，以它们常见的氧化物形式表示，Ｈ元素以Ｈ2Ｏ的形式表示。 方法：（1）找出组成元素 （2）写成氧化物的形式 （3）注意原子守恒 （4）检查有无遗漏 ［例题剖析］

（例1）正长石的组成，可表示成KAlSi 3O x ，则x=_________，用氧化物的形式表示的组成为_______________。

师：请同学们先自主分析，求解。可以讨论。 ［实物投影仪展示部分学生练习］

师（总结分析）：根据化合物中各元素的正负化合价代数和必为零，有 1×(+1)+1×(+3)+3×(+4)+x(-2)=0，x=8

按化合价规则可把KAlSi 3O 8改写成二氧化硅与金属氧化物的形式：

21K 2O·2

1

Al 2O 3·3SiO 2或K 2O·Al 2O 3·6SiO 2 （例2）矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。风化作用是指矿物与水和CO 2同时作用的过程。如钾长石(KAlSi 3O 8)风化生成高岭土〔Al 2Si 2O 5(OH)4〕的反应为：

2KAlSi 3O 8+2H 2CO 3+9H 2O====2K ++

32HCO +4H 4SiO 4+Al 2Si 2O 5(OH)4 这个反应能够发生的原因是____________________________________。

生：由反应方程式可以知道，该反应不是氧化还原反应，是复分解反应。因此，不能用氧化还原反应的原理去分析解释，只能从复分解反应的规律去寻找答案。方程式左边有H 2CO 3，右边生成物有H 4SiO 4，符合强酸制备弱酸的原理。

师（总结分析）：很好，此反应可看成酸和盐之间的复分解反应，此反应能够发生的原因是较强的酸生成较弱的酸。 解答：碳酸酸性比硅酸强。