《硅》教学设计和反思[5篇]

第一篇：《硅》教学设计和反思

高一化学必修一第四章《硅》教学设计和反思

汉寿县第五中学

熊坤华

1、设计思想：

高中化学新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展体现时代性、基础性和选择性；倡导“生活化教学”、“探究性教学”、“互动对话教学”理念；注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生的科学素养。

本课时二氧化硅的学习既能体现元素存在的普遍性，又能体现应用的广泛性和时代性，既有亲近感又可以使学生开阔眼界，同时还可以增强学生对学习非金属元素及其化合物的重要性的认识。因此，在教师辅以引导、归纳的基础上，学生通过查阅资料、讨论、自学的，兴趣实验、课题探究等形式，更多地参与教学，使本节教学从准备到实施直至课后延续，都尽最大程度的关注学生的已有生活和知识经验，突出学生的学习主动性。

2、教材分析：

本课时位于教材的第四章第一节，重点介绍二氧化硅和硅酸。新教材在内容安排上突破传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。

总体来看，本课时在初高中化学学习中起到承前启后的作用：能温故初中已学过有关碳及其化合物的知识，为《高中必修2》的元素周期律、《选修化学与技术》中化学与材料的制造和应用、以及《选修物质结构与性质》中化学键与物质性质的学习创造条件。

3、学情分析：

本节课的教学对象为高一学生,具备有一定的收集处理信息能力,同时又都乐于展示自我。因此，本节课的教学着重引导学生自主探究合作学习,消除学生对概念的神秘感与乏味感。另外，从教材内容与初中的衔接上看，初中《科学》中已学过有关碳及其化合物的知识，学生能知道二氧化碳属于酸性氧化物，并能熟练书写特征化学反应方程式，所以，引导学生采用对比的学习方法，可以帮助他们温故而知新。

4、教学目标(1)知识与技能

A.学生能说出硅的重要化合物二氧化硅及硅酸的主要性质.B.知道硅酸钠的重要性质和用途.(2)过程与方法

A.自主学习，培养学生自学能力。B.通过实验,认识变色硅胶.C.引导学生通过自学掌握二氧化硅的性质,通过对硅胶用途的分析,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

学生知道二氧化硅和硅酸在日常生活生产中的应用,感受化学的实用性,增强学习化学的兴趣.5、教学重难点

二氧化硅的性质;硅酸的性质

6、教学方法：学生自主学习和探究式教学相结合

(1)运用日常生活中的水晶、玛瑙、建筑用砂、光导纤维等生活实例，引导学生总结二氧化硅的物理性质。

(2)采用对比法，启发学生结合已有的关元素及其化合物的知识，学习二氧化硅的化学性质，让学生懂得温故而知新，同时为今后学好元素周期律基础。

(3)通过资料搜集、自学讨论等方法，启发学生更多地参与教学，并在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

7、教学过程

8、板书设计

9、课后反思

A.新课引入.用北京奥运奖牌作为引入,形式新颖,能引起学生关注,吊起学生胃口,激发学生的学习兴趣.充分体现出生活化教学.B.这节课的围绕着二氧化硅和所对应的硅酸盐及硅酸展开,线索连贯,结构完整,各知识点之间过渡自然,衔接流畅.比如,由二氧化硅是酸性氧化物过渡到它与烧碱生成对应硅酸盐,直接就引出硅酸钠,再由硅酸钠的用途是制硅胶,引出硅胶.让学生能自发形成知识网络.C.对于本节内容的重要知识点有较好的落实.如:二氧化硅是酸性氧化物,典型的三个化学反应方程式由学生自己完成,学习的主动权交给了学生,并由此引发的两个问题:二氧化硅是什么类型的氧化物?如何区别未贴标签的氢氧化钠溶液和盐酸溶液?进一步巩固了知识点.D.实验探究.设计变色硅胶的实验,供学生探究,既锻炼了学生的动手能力,也使得他们对化学有了更为浓厚的兴趣,因为该实验简单易操作.且与探究性教学环环相扣,使得学生的新旧知识有良好的过渡.

第二篇：无机非金属材料的主角--硅 教学反思

《无机非金属材料的主角----硅》教学反思

化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角---硅，这已经是我第二次讲了，每一次感受都不同，通过本节课的讲授,我有以下几点体会.1.引入新课.介绍一种古老而富有青春活力的化学元素，它在不同领域中起到非常重要的作用，设置悬念，展图片作为引入,形式新颖,能引起学生关注,钓起学生胃口,激发学生的学习兴趣.2.这节课重点讲二氧化硅的物理性质和化学性质。以及硅酸的性质和制备展开,思路清晰,结构完整,各知识点之间过渡自然,衔接流畅.3.对于本节内容的重要知识点有较好的落实.如:二氧化硅与二氧化碳性质比较，典型的三个化学反应方程式由学生自己完成,学习的主动权交给了学生,并由此引发的两个问题:二氧化硅是什么类型的氧化物? 并得出二氧化硅是酸性氧化物的结论。如何区别未贴标签的氢氧化钠溶液和盐酸溶液? 进一步思考实验室用什么材料的试剂瓶来盛放氢氟酸？讲练结合的方式来加强巩固知识点，取得了很好的成效。

4.实验探究.设计变色硅胶的实验,供学生探究,提出制备硅酸的方案，既锻炼了学生的动手能力和合作探究能力,也使得他们对化学有了更为浓厚的兴趣,因为该实验简单易操作，成功率较高。失败的原因好分析。

存在的不足

1.在课堂教学中还是紧张，精神欠饱满，语言表达缺乏准确性，表情不够丰富；学生回答问题较少，课堂气氛不是很活跃。2.教学互动有，但是开展得不是很好，时间分配不是很恰当。3.在引导学生如何学习的方面做得不好，过渡处不够灵活。

4.对于学生方程式书写中出现的错误，没有用最巧妙的方法解决，应该让学生通过记忆Na2CO3的方法来记忆Na2SiO3

5.课堂上要学会给学生创设暴露思维过程的情境，使他们大胆地想、充分的问、多方位的交流.6.教师的基本功不够扎实，知识面比较窄，化学中的专业术语表达不准确。需要多听课，多学习，多练习。

总的来说,本节课较好地实现了教学目标.学生以主体和探究活动主人的身份参与整个学习过程,通过探究式学习,他们不仅学到了化学知识, 还学到了实验技能和科学方法.整堂课中,学生主动参与,积极探索,大胆发言,表现出浓厚的学习兴趣.通过这次同课异构讲课比赛,让我受益匪浅，也明白了自身还存在许多不足之处.今后我要多听有经验的教师的课,取其精华为我所用,多做教学反思，更快进步,尽早成为一名优秀的化学教师。

第三篇：无机非金属的主角硅教学设计

无机非金属的主角-硅 教学设计

教学目标：

【知识与技能】

①使学生了解硅的两种化合物——二氧化硅和硅酸盐的主要性质。

②使学生熟悉有关二氧化硅的主要的化学反应方程式的书写。

③让学生自己归纳二氧化硅和硅酸的物理和化学性质，不断加强其归纳总结的能力。

【过程与方法】

①通过图片展示的方法使学生了解二氧化硅和硅酸在自然界中的存在及其外观和用途等。

②运用对比学习的方法，即通过将硅的化合物与学生熟悉的碳的化合物进行对比，使学生更好得掌握其主要性质。

3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。

【情感态度与价值观】

1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术；

2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。

【教学重点】 二氧化硅的性质

【教学难点】 硅酸盐的丰富性和多样性 【教学过程】

[导课]问题：

[问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分）展示投影：硅在地壳中的含量。

[问题]：硅又凭什么能做无机非金属材料的主角呢？引出原子结构来解释。

请同学们翻到课本后的周期表查看硅在周期表的位置及结构。

[板书]

第四章 非金属元素及其化合物

[板书]

§4-1无机非金属材料的主角-硅

［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。

［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？

［学生阅读］Ｐ74中间自然段。

［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同

碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。

［板书］

一、二氧化硅和硅酸

［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。

［讲述］硅为亲氧元素，在地球上硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在；而碳主要形成石灰岩和碳酸盐矿物，碳的氧化物二氧化碳通过光合作用进入以碳为骨架的有机世界。

［板书］１、二氧化硅（SiO２）

［讲述］地球上天然二氧化硅成为硅石，约占地壳质量的20％，存在形态有结晶性和无定性两种。

［投影］二氧化硅晶体模型：

这种能说明什么问题呢？展示“鸟巢”工程图片，产生一些联想对网状结构留下深刻印象。

［阅读］科学视野。

［讲解］将晶体硅结构中的每一个“硅-硅”共价键打开，并在其间夹入一个氧原子，就形成了二氧化硅的晶体。这样，每个硅原子和四个氧原子以共价键结合，形成以该硅原子为中心的正四面体型结构，这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具有空间网状结构的原子晶体。由于每个氧原子同时和两个硅原子成键，所以二氧化硅晶体中，硅氧原子数之比为1:2，SiO2只表示一种比例关系，并不表示晶体中存在SiO2的小分子。

［展示］水晶与玛瑙示意图：

［讲述］水晶—石英中无色透明的晶体；具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。二氧化硅可用来做光导纤维。

［投影］

［讲述］石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。这些应用与二氧化硅的什么性质有关？

［板书］（１）物理性质：坚硬、难溶固体

展示：瓶塞被粘住一个试剂瓶。要学生来打开。结果不能打开，引发学生讨论。瓶塞被粘住的原因是什么？怎样才能打开？引出SiO2的化学性质。要学生找原因和对策。

展示：学校校友送给母校玻璃镜面上字（图片），字是怎样弄上去的？引起学生讨论。

［强调］酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为：

［讲解并板书］二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，与氢氧化钠生成了硅酸钠，而硅酸钠是粘胶剂，将瓶塞与试剂瓶粘在一起。

［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

（２）化学性质：

SiO2与CO2化学性质的比较（学生做，教师补充）

[板书]

1、酸性氧化物 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3

2、氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工业上用此反应制粗硅，这就是“从沙滩到用户”！）

3、特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

（怎样保存HF？塑料瓶）

4、在高温下与碳酸盐的反应（应用于玻璃生产）

SiO2 + Na2CO3 == CO2↑ + Na2SiO3

SiO2 + CaCO3 == CO2↑ + CaSiO3

［过渡］刚才我们提到二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸？它怎样制得呢？下面我们就来学习这个问题。

［板书］２.硅酸(H2SiO3)提出思考：硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？

引入：硅酸

１、不溶于水，酸性比碳酸弱。

［实验４—１］试管中加入３～５ｍL Na2ＳiＯ3饱和溶液，滴入２～３滴酚酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边震荡，至红色变浅并接近消失停止，记录现象。

２、制备：较强酸与可溶硅酸盐溶液

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3

硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，受热干燥失水。H2SiO3==H2O+SiO2

3、用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。

展示干燥剂，小结硅酸用途

［讲解］生成的H4SiO4叫原硅酸，是一种白色胶状物质，不溶于水，在干燥的空气中易失水变成硅酸。

［板书］ H4SiO4====H2SiO3+H2O

[作业]P80-81 1、3、5、7 [反思]

在教学过程中应当让学生“手脑并用”，运用多媒体教学达到这种目的。学生学习时抽象思维，逻辑思维，语言表达的障碍等在多媒体的应用下降低了学习难度，使教学难点得以顺利突破，学生也为其形式之新颖，从而产生乐学情绪 附板书计划：

第四章 非金属元素及其化合物

第一节

无机非金属材料的主角—硅 一、二氧化硅和硅酸

１、二氧化硅 ⑴物理性质：坚硬、难溶固体

２.硅酸(H2SiO3)⑵化学性质：

⑴不溶于水，酸性比碳酸弱。

酸性氧化物：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

⑵Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4+2NaCl SiO2+CaO===CaSiO3

Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3

氧化性

SiO2+2C===Si+2CO

H4SiO4====H2SiO3+H2O 特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O

第四篇：硅教案

教材分析：

硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知识的重要基础知识。本节内容不仅为形成化学基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活，化学与社会发展，化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。

本节的主要内容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性质、硅酸盐的性质、硅及化合物的用途。在教学中可采用碳和硅（同一主族相邻的两种元素）进行对比，突出它们的相似性与不同性。另外多运用日常生活中的事例进行教学，联系生产生活的实际，充分利用实物、模型、彩图、实物照片等形式，增强教学的直观行，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。教学目标：

知识与技能

1、了解硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合物的主要用途。

2、联系生产生活实际，培养学生对知识的迁移能力。

过程与方法

1、采用对比的方法，联系碳、二氧化碳大等学生已有的知识、经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。

2、运用日常生活中事例进行教学，增强教学的直观性。

情感态度与价值观

1、认识硅及其化合物的广泛哟鸥鸟国土，体会化学的创造性与实用性，并关注化学有关的实际问题。

2、利用实物、模型及学生自己手机的有关实物或照片，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。

3、通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度。教学重点： 二氧化硅的性质 教学难点：

硅酸盐的丰富性和多样性。教学方法：

对比法、讨论法、讲授法 教学安排：（二课时）

第一课时：二氧化硅、硅酸

第二课时：硅酸盐、单质硅 教学过程：（第一课时）

[导入]美国的硅谷——位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。[师]既然硅这么重要，那么他是如何存在，有些什么性质呢？ [板书]§4-1无机非金属材料的主角——硅

[师]主角，我们足以看出硅的地位。我们看课本p46 图3-1，硅在地壳中的含量居第二，仅次与氧。

硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。[学生活动]看图4-1 [师]大家在元素周期表中找到硅，并且写出硅和碳的原子结构示意图。[学生活动] [师]它们最外层均为四个电子，既不容易得到也不容易失去，性质稳定。但他们却是不可以忽视的：碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素；硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。

下面我们的学习就围绕着碳和硅的相似性进行学习。[学生活动]回顾碳的相关知识

存在 酸性氧化物 弱酸

性质

[师]阅读课本p74-76页内容，从碳的性质总结硅、二氧化硅、硅酸的性质。[学生活动] [思考] 比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式？ [归纳] ①硅的亲氧性强于碳的亲氧性。

②因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主要以sio2及硅酸盐形式存在。[板书]

1、二氧化硅 sio2 [师]从课本p74-75的内容，大家对二氧化硅进行树型分类？ [学生思考、书写]

[展示]二氧化硅的结构模型

[师]二氧化硅晶体，基本结构单元是正四面体，每个si结合4个o，每个o结合2个si，形成空间网状结构。

正是这种结构，决定了其具有优良的物理和化学性质。[思考与交流] 请根据sio2的存在和应用思考: 二氧化硅具有哪些物理性质？化学稳定性如何?你的根据是什么？sio2的这些性质是由什么决定的？ [学生活动] [归纳、总结、板书] ①物理性质：熔点高、硬度大 ②用途：建筑材料、饰品、工艺品 ③化学性质：稳定性好

[过渡]下面我们一起来看看sio2的化学性质，玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸盐，我们通过其性质，来看sio2的性质。

[师]我们可以用玻璃瓶来装试剂：酸、碱、盐，这可以看出其化学性质稳定，不能够跟一般的酸发生反应，除hf外。

[板书]a、不与酸反应，氢氟酸除外 sio2＋4hf＝sif4↑＋2h2o 用途：可以在玻璃上雕刻花纹等

[师]因为hf酸可以和sio2反应，所以hf的保存就不能使用玻璃瓶，而用塑料或橡胶瓶，我们可以用这个性质在玻璃上雕刻花纹，量器上雕刻刻度等。[展示]装有naoh的试剂瓶

[思考]一般的试剂瓶都使用玻璃瓶塞，而这个试剂瓶使用的是橡胶塞，为什么？ [思考、讨论] [板书]b、与碱性氧化物反应

sio2＋2naoh＝na2sio3＋h2o [师]正是因为其能与naoh发生反应，所以其瓶塞使用的是橡胶塞。

[思考]碳酸的制取，使用的是强酸制弱酸的方法，那么硅酸是不是也可以使用同样的方法获得呢？

[学生活动]观察、思考

[总结、归纳、板书]

2、硅酸

实验过程：

现象：红色消失，生成白色凝胶

结论：硅酸钠转化为硅酸

[师]硅酸凝胶经干燥脱水后的到多空的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。硅胶多空，吸附水的能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品的干燥剂，也可以作催化剂的载体。[课堂练习]

1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（）a、纯碱溶液 b、盐酸

[总结]本节课我们主要学习了二氧化硅的存在、用途、性质和硅酸的制取、用途。需要重点掌握二氧化硅的性质和硅酸的制取。

板书设计：

§4-1无机非金属材料的主角——硅

1、二氧化硅 sio2 ①物理性质：熔点高、硬度大 ②用途：建筑材料、饰品、工艺品 ③化学性质：稳定性好

a、不与酸反应，氢氟酸除外 sio2＋4hf＝sif4↑＋2h2o 用途：可以在玻璃上雕刻花纹等 b、与碱性氧化物反应

sio2＋2naoh＝na2sio3＋h2o

2、硅酸

实验过程：

现象：红色消失，生成白色凝胶

结论：硅酸钠转化为硅酸 教学反思：

教学过程:(第二课时)[复习引入] 上节课我们学习了二氧化硅的性质和用途和硅酸的制取用途。

对照它们之间的转化关系，写出相应的方程式。[学生活动]书写相关的化学方程式。

[创设情境]在农田的施肥中，如何才能使，k＋更大程度的吸收呢？联系胶体的性质进行思考。

[学生活动]阅读p77，科学视野。

[师]硅酸盐岩石长期在水和大气中二氧化碳侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶体带负电，与，k＋等营养离子相结合，使土壤具有保肥作用。

土壤、岩石中都含有大量硅酸盐，硅酸盐在自然界中分布极广，其结构复杂，大多数不溶于水，化学性质稳定。[展示]na2sio3溶液

[师]sio2与naoh反应生成的na2sio3就一种最简单的硅酸盐，其能够溶于水，水溶液俗称为水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的主要原料。

[实验4-2]取两个滤纸片，分别浸在水和水玻璃中，取出，放在酒精灯外焰上。[学生活动]观察、填表。

放入蒸馏水放入na2sio3饱和溶液 现象 结论

[师]浸泡在na2sio3饱和溶液的滤纸不能燃烧，所以其可以作木材的防火剂。[师]看图4-8 应用广泛的硅酸盐产品

[学生活动]阅读课本p78-79内容，填写下表 [板书] 原料生产设备主要成分 水泥 玻璃 陶瓷

[师]以上我们介绍的是传统的无机非金属材料，现在非金属材料发展迅速，出现了许多具有特殊功能的材料。

[学生活动]阅读课本p79，单质硅，完成下列问题。

[板书](1)硅单质的存在形式：有__________和 ________两种。(2)物理性质：________________________________________。(3)化学性质：常温下___________。

(4)硅的用途：高纯硅是良好的_______材料,于制造集成电路、太阳能电池等。[师]指导学生完成，并介绍相关内容 [课堂练习]

1、熔融烧碱应选用的器皿是（）a.石英坩埚 b.普通玻璃坩埚

2、生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是（）a.黏土 b.石灰石

3、下列所列各物质的用途中，不正确的是

a．石英砂：制玻璃、制单晶硅 b．硅胶：干燥剂、吸附剂、催化剂载体

[总结]这节课我们主要学习了硅酸盐和单质硅的相关知识。需要重点掌握传统的无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的原料，生产过程和主要成分，以及硅做半导体的特性的用途。板书设计：

3、硅酸盐

原料生产设备主要成分 水泥 玻璃 陶瓷

4、硅单质

(1)硅单质的存在形式：有__________和 ________两种。(2)物理性质：________________________________________。(3)化学性质：常温下___________。

(4)硅的用途：高纯硅是良好的_______材料,于制造集成电路、太阳能电池等。

第五篇：1_无机非金属材料的主角——硅_教学设计_教案

教学准备

1.教学目标

知识与技能：

1．了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。2．对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认 识。3．了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。4．理解硅酸钠的性质及应用。过程与方法

通过对二氧化硅的晶体结构及其化学性质的学习，培养学生空间想象能力和逻辑思维能力。

情感、态度与价值观 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。

2.教学重点/难点

教学重点： 二氧化硅的性质和硅酸的制备；硅单质及其化合物的性质，硅的制法。难点： 二氧化硅和硅的性质

3.教学用具

多媒体

4.标签

无机非金属材料的主角

教学过程 新课引入

展示图片：水晶、玛瑙、石英坩埚、沙子。你知道组成这些物质的成分是什么吗？

讲述：这些物质虽然看起来形态各异，实际上它们都含有同一种元素——硅，硅在地壳中的含量仅次于氧。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。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。

二、新课教学 板书：第一节

硅

过渡：首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。

学生阅读课本第74页的第一、二自然段，了解硅在自然界的含量、存在形态等方面的内容。

归纳整理：硅以化合态存在于自然界，硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳的各种矿物和岩石里。

过渡：我们先来学习硅的氧化物——二氧化硅的性质。(一)二氧化硅和硅酸 1．二氧化硅

学与练：写出C和Si的原子结构示意图，根据最外层电子数，推测CO2 和SiO2的性质是否相同？

归纳整理：C和Si的最外层都有4个电子，CO2 和SiO2分别是二者的最高价氧化物，它们的性质应该相似但又不完全相同。

思考与交流：请同学们回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。学生思考交流回答，教师补充。归纳整理：

①二氧化碳的物理性质：常温常压下是无色无味的气体、能溶于水、密度比空气大。

②二氧化碳的化学性质： CO2+H2O=H2CO3 CO2+Na2O==Na2CO3 CO2+CaO==CaCO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物。

过渡：下面我们来学习二氧化硅的性质，并和二氧化碳的性质加以比较，看二者是否相同。

学生阅读教材第75页的内容，了解二氧化硅的性质及用途。

归纳整理：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶是纯度较高的二氧化硅。二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。⑴二氧化硅的物理性质：

SiO2是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。用途：可用于制作光导纤维、石英坩埚、饰品等。

讲解：CO2、SiO2的物理性质差别很大，二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。原因是二者的结构不同，相关知识我们将在选修教材中学习。

过渡：SiO2与CO2的物理性质差别很大，那么它们的化学性质是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本第76页有关内容，并填写下表。板书；

⑵二氧化硅的化学性质

PPT展示：SiO2与CO2化学性质的比较 展示一个同学的答案，分析对比，得出结论。

归纳整理：CO2、SiO2的化学性质差别不很大，比较相似，都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐，都是酸性氧化物。二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点，属二氧化硅的特性。①特性：

a．不溶于水的酸性氧化物。

b．能与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。②酸性氧化物

a．与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。b．与碱性氧化物反应：SiO2+CaO?==CaSiO3。思考与交流：

（1）为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？（2）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？

（3）某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物。是否正确？

学生思考交流回答，教师补充。归纳整理：

（1）因为玻璃中含有SiO2，SiO2是酸性氧化物，能和碱反应生成Na2SiO3，而Na2SiO3具有粘合性，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。（2）因为玻璃中含有SiO2、SiO2能与氢氟酸反应，故不用玻璃瓶，用塑料瓶盛放。

（3）两性氧化物是指既和酸反应，又和碱反应生成盐和水的氧化物，而SiO2与氢氟酸反应没有生成盐，故SiO2不是两性氧化物。

过渡：二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么，硅酸是怎样的一种酸？它怎样制得呢？下面我们就来学习这个问题。2．硅酸(H2SiO3)学生阅读教材第76页最后一自然段，了解硅酸的性质。归纳整理并板书： ⑴物理性质

硅酸是一种白色的固体，酸性比碳酸还要弱，它不溶于水。实验探究：

学生分组做教材第76页探究实验4-1，观察并记录实验现象，填写下表： 讨论：实验室制硅酸的原理。归纳整理并板书： ⑵制取原理：

强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl 过渡：硅酸的酸性比碳酸还要弱，那么根据强酸制弱酸的原理，推测向Na2SiO3溶液中通入CO2会出现什么现象？写出反应方程式。学生思考回答。归纳整理并板书： 现象：有白色沉淀生成。

化学方程式：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。

讲解：先形成硅酸溶胶，浓度较大时形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。板书：

⑶化学性质：H2SiO3 == SiO2+H2O ⑷用途——硅胶，做干燥剂。巩固练习

1．地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物中，不具有的性质是（）A．熔点很高

B．与水反应生成对应的酸

C．可与烧碱反应生成盐

D．坚硬

2．要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A．纯碱溶液

B．盐酸

C．硫酸

D．苛性钠溶液

3．下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（）A．HF溶液

B．KOH溶液

C．盐酸

D．水玻璃 参考答案：B

B

C(二)硅酸盐

阅读教材第77页第一自然段，了解硅酸盐的组成。归纳整理并板书：

1．硅酸盐：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。多数不溶于水，化学性质很稳定。

讲述：硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占地壳质量的5％。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书写时，应把金属氧化物写在最前面，然后写SiO2，最后写H2O。且各种氧化物之间用“·”隔开。板书：

硅酸盐组成的表示方法：

如： Na2SiO3

Na2O·SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4

Al2O3·2SiO2·2H2O 过渡： 硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，它有什么用途？ 2．硅酸钠(Na2SiO3)：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。实验探究：

学生分组实验教材第77页实验4-2。填写下表：

归纳整理：实验室里用于制H2SiO3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶。硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。食品袋里的通常用硅胶作干燥剂。投影：硅胶图片样品。

板书：用途：制备硅胶和木材防火剂。

过渡： Na2SiO3还有哪些用途？请同学们回忆盛放碱液的试剂瓶能否用玻璃塞？说明了什么问题？ 学生思考交流回答。展示：

（1）用玻璃塞塞紧的长期装碱液的试剂瓶，拔其瓶塞。（2）室内装修用过的盛玻璃胶的塑料瓶，读出玻璃胶的成分。归纳整理：

Na2SiO3还可用作粘合剂，用于粘玻璃制品。

阅读教材第77页科学视野，了解硅酸盐如何具有保肥能力。

过渡：我国是一个有着悠久历史的国家，从古到今，人类创造性的生产出了几类硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等，下面我们通过录像和图片了解硅酸盐产品的发展历史和它们在日常生活中的应用。播放（1）秦兵马俑图片或录像。

（2）有关博物馆中的古陶器和瓷器介绍的影视资料。（3）雄伟壮观的现代建筑。学生观看并发表他们的感想。

讲述：陶瓷是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做“China”，久而久之 “China”就成了中国的英文名称。陶瓷在我国历史悠久，但目前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓。那么你能否举出几例现代社会中含硅元素的新型无机非金属材料？ 学生阅读教材第78～79页，了解新型无机非金属材料的成分和用途。展示图片：超导材料、新型陶瓷、光导纤维等。

讲述：能源、材料、信息是文明的三大支柱，而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子、航空航天、敏感材料、超导材料中起着十分重要的作用。

学生阅读教材第79～80页，了解硅的存在和用途。

归纳整理：在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅。硅是构成矿物和岩石的主要元素。人类虽然在一万年前制出了陶器，而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。展示图片：单晶硅。(三)硅单质

1．物理性质：灰黑色有金属光泽的固体。熔点高，硬度大。2．用途：是重要的半导体材料，制造太阳能电池，制造硅合金等。学与练：写出碳和硅的原子结构示意图，分析硅的化学性质是否活泼。解释：硅、碳同属ⅣA族元素，最外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相似，常温下比较稳定。归纳整理：

3．硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。归纳整理：

阅读补充资料，了解硅的工业制法。

4．硅的工业制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。

SiO2＋2C=Si＋2CO↑

粗硅能跟氯气反应得到SiCl4，再用氢气还原制得纯硅 Si（粗）+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si（纯）+4HCl

课堂小结

1．了解了硅元素在自然界中的存在和含量。

2．学习了二氧化硅的存在形式和性质，并和CO2进行了对比。

3．学习了硅酸的性质和用途，并通过硅酸的制取了解一种重要的化学反应原理——强酸制弱酸。

4.硅酸盐的定义、表示方法及工业产品 5.硅酸钠的性质和用途

6.硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途

课后习题

1．下列说法中，正确的是（）A．陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品

B．水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2 C．SiO2很稳定，与所有的酸都不反应

D．将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·CaO)·4SiO2 2．下列不能用磨口玻璃瓶盛放的试剂是（）A．溴水

B．水玻璃

C．高锰酸钾

D．硝酸 3．下列表述中，正确的是（）①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐

③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料

④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛

⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A．①②③

B．②④

C．③④⑤

D．③⑤ 参考答案： 1．A 2．B 3．D

板书。