第一节 无机非金属材料的主角——硅
一、本节教学目标 知识和技能：
1.了解硅及其化合物在信息技术、材料科学领域中的应用。
2．掌握硅及其化合物的性质和用途，了解硅酸盐的丰富性和广泛性。
3．了解硅及其化合物在自然界中的广泛存在和生产中的应用及其对环境的影响。 4.掌握硅酸制取，并能应用强酸制弱酸的化学原理进行实验设计的思维方式。 5．硅单质的工业制备和用途。 过程与方法：
1．
积极创设教学情景：用图片引导学生积极思考，了解硅元素广泛存在于自然界中的科学事实。
2．
充分利用课本和课外有关硅及其化合物在生活、信息技术中应用的图片，增加学生的感性认识。
3．
充分运用实验教学，通过设计制取硅酸的实验方案，引导学生掌握强酸制弱酸的化学原理，并加以实践。
4．
引导学生将已有的知识经验进行迁移，掌握位、构、性三者之间的实际应用，熟练利用元素周期律解决实际问题。 情感、态度、价值观
1．培养学生敢于创新的习惯和创新能力。
2．培养学生已有的知识经验进行猜想，并能体验到在实际应用中的成就感。 3．体验用化学理论知识解决未知的化学问题的乐趣。 4．对学生进行积极向上乐观的世界观。
二、教学设计思路：
首先通过展示图片硅的广泛存在这一情景引入硅元素的广泛存在及其在无机非金属材料中，一直扮演着主要作用，让学生从感性经验上升为理性认识。接着引导学生通过回忆硅的结构位置分析其性质，引出硅的两种常见的化合物——二氧化硅和硅酸。再次展示图片水晶、玛瑙和二氧化硅结构、用途等图片，学生通过观察、思考、分析、总结二氧化硅的存在用途，并通过与二氧化碳的结构性质的对比和元素周期律的分析推测二氧化硅可能具有的性质。然后通过实验探究巩固强酸制弱酸的理论教学及硅酸的制法。再次通过对比实验分别用蒸馏水和硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条在酒精等点火，用蒸馏水浸泡过的小木条能燃烧，而用硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条不能燃烧的实验事实，学生真实感受到水玻璃的防火作用。最后通过图片展示硅酸盐产品、新型陶瓷、单质硅芯片等，以增加学生感性认识，知道硅及其化合物在信息技术、材料科学领域中的应用。
三、分课时的教学设计：
课时
第一课时
教学目标 1．了解硅元素在自然界中的存在和含量及硅元素的位置与结构，
2．从硅的亲氧性知道硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸。
3．了解二氧化硅的结构，并能掌握其存在和性质.4．掌握硅酸制取原理、性质和硅胶的用途 重点 难点 教学方法
二氧化硅和硅酸的性质 硅酸的制取原理
对比、归纳、探究、引导猜想
仪器、用品 多媒体、试管、胶头滴管、带导管的单孔胶塞、
饱和硅酸钠溶液、酚酞、稀盐酸、大理石 教师活动
展示图片《 硅的广泛存在》 性认识
[思考与交流] 碳与硅在自然界中的存在的形式为何不同？
思考
引导学生从理论上思考问题
学生活动
设计意图
观察并思考总结归纳出硅元素在自然界中的存在、含量 增强学生的感[提问] 你能画出碳和硅原子结构示意图，并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构吗？ 画出碳和硅原子结构示意图，并归纳出硅与碳在元素周期表中的位置与结构 已有的知识经验进行迁移进行位、构、性运用
[讲解]二氧化硅的存在形态并展示水晶、玛瑙图片 [展示]二氧化硅结构、用途图片 观看、思考、总结
观看、欣赏 增强学生的感性认识
结构决定性质，学会总结
[思考与交流] 二氧化碳有何性质？可否推测二氧化硅的性质？总结、归纳 回忆、思考、推测、对比
元素周期律的运用
[思考]
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？展示图片
实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
观察、思考、写化学方程式
学以致用 讲解硅酸的性质
记忆
讨论并设计、探究实验、写化学方程式
[实验探究]
怎样设计实验制取H2SiO3呢？
培养学生的设计能力、探究能力
[探究实验] 用什么实验事实能够证明硅酸的酸性比碳酸弱？ 思考、讨论并设计、探究实验 学以致用
小结并布置作业
课堂练习
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 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（
） A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀 5.能将Na2SiO
3、CaCO
3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（
） A.NaOH溶液
B.水
C.氢氟酸
D.稀盐酸
1 B
2 B
3 C
4 B
5 D
[板书设计]
听、回忆
形成完整的知识结构
（一）硅元素在自然界中的存在和含量
（二） 硅的位置与结构
第四周期
第四主族
一、二氧化硅和硅酸
（一）二氧化硅
1.二氧化硅的存在：结晶形和无定形 2．用途：主要用作装饰、石英坩埚、光纤 3．二氧化硅的物理性质：熔点高、硬度大、难溶 4．化学性质
常温下化学性质很不活泼
（1）与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O （2）与碱性氧化物反应 CO2+CaO=CaCO3 （3）与酸反应SiO2 ＋ 4HF =SiF4↑＋ 2H2O
此反应常用于雕刻玻璃
（注意：
二氧化硅只与氢氟酸反应，不与其它酸反应）
（二）硅酸 (1)性质
硅酸是一种白色固体，溶解度很小，而且是一种弱酸,酸性比H2CO3还弱。 (2)制备: 制取原理——强酸制弱酸
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓
SiO3+ 2H == H2SiO3↓ （3）硅胶的用途：干燥剂、催化剂的载体
课时 第二课时
2-
+教学目标 1了解硅酸盐在自然界中的广泛存在和含量及结构复杂， 2.硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品 3.硅酸钠的性质和用途
3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊的原因。 4．硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途
重点 难点 教学方法 仪器、用品 教师活动 二氧化硅和硅酸的性质及硅酸的制取原理 硅酸盐的丰富性和多样性
对比、归纳、探究、引导猜想
酒精灯、小木条、饱和硅酸钠溶液、稀盐酸、蒸馏水
学生活动
[介绍] 了硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品.展示图片
【练习]
1.下列说法正确的是（ A ） 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
观察、记忆 增长知识 设计意图 D.将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·CaO)·4SiO2
展示资料卡片硅酸盐的
氧化物法
观察
[提问]
硅酸盐是如何具有保肥能力的？ 能力
[实验探究]
硅酸钠溶液的防火能力
阅读课本P65并探究实验4-2
提高学生的实验探究能力
[问一问]
阅读课本、归纳总结
学以致用
增长知识
提高学生的归纳总结 硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象，其原因是什么？用实验事实证明。 思考、讨论并设计、探究实验
展示硅单质及其用途的图片
提高学生的实验探究能力 观察、总结
扩大知识面
[做一做] 工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ ①
，又能跟氯气反应经提纯得到 SiCl4后再用氢气还原制得纯硅：Si(粗)＋2Cl2＝SiCl
4②
，SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl③。根据以上反应回答下列问题： （1）反应①中焦炭做（
A
） A.还原剂
B.氧化剂 C.二者都不是
（2）反应 ②属于（ A ），反应③ 属于（ E ）
A.化合反应
B.分解反应
C.氧化还原反应
D.非氧化还原反应
E.置换反应
温故而知新
四、教学反思：
硅是无机非金属材料的主角。硅及其化合物在信息技术、材料科学领域，在建筑、通信、光电技术及航空航天等方面有广泛的应用，前景十分广阔，地位非常重要。在生活中，学生接触的硅及其化合物的产品较多，感性认识较为丰富。本人充分挖掘教材素材，利用大量图片和学生已有的知识经验，增强学生的感性认识，从感性经验上升为理性认识。同时，充分调动学生的积极性，调节学生的知识结构，把已有知识碳和二氧化碳的结构、位置、性质，利用元素周期律理论，根据硅的位置、结构大胆猜测硅及其化合物的性质。根据实验室中见过的氢氧化钠溶液的试剂瓶，引入NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开的事实依据。从而加深巩固二氧化硅的性质。引导学生应用元素周期律的知识，解决碳酸比硅酸的酸性强的科学事实，并通过探究实验检，再次复习了元素周期律。通过对比实验分别用蒸馏水和硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条在酒精等点火，用蒸馏水浸泡过的小木条能燃烧，而用硅酸钠饱和溶液浸泡过的小木条不能燃烧的实验事实，学生真实感
受到水玻璃的防火作用。整堂课中学生参与的机会较多，能够充分发挥学生的主观能动性。
