硅教案課程
硅教案課程
教材分析:
硅是帶來人類文明的重要元素之一,硅及其化合物是元素化合物知識的重要基礎知識。本節內容不僅爲形成化學基本觀念提供感性基礎,也爲了解化學與生活,化學與社會發展,化學與技術進步之間的密切關係提供了豐富的素材。
本節的主要內容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性質、硅酸鹽的性質、硅及化合物的用途。在中可採用碳和硅(同一主族相鄰的兩種元素)進行對比,突出它們的相似性與不同性。另外多運用日常生活中的事例進行,聯繫生產生活的實際,充分利用實物、模型、彩圖、實物照片等形式,增強教學的直觀行,激發學生的學習興趣,培養學生熱愛科學的情感。
教學目標:
知識與技能
1、瞭解硅的重要化合物的主要性質,認識硅及其化合物的主要用途。
2、聯繫生產生活實際,培養學生對知識的遷移能力。
過程與方法
1、採用對比的方法,聯繫碳、二氧化碳大等學生已有的知識、經驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。
2、運用日常生活中事例進行教學,增強教學的直觀性。
情感態度與價值觀
1、認識硅及其化合物的廣泛喲鷗鳥國土,體會化學的創造性與實用性,並關注化學有關的實際問題。
2、利用實物、模型及學生自己手機的有關實物或照片,激發學生的學習興趣,培養學生熱愛科學的情感。
3、透過動手實驗,培養學生實事求是的'科學態度。
教學重點:
二氧化硅的性質
教學難點:
硅酸鹽的豐富性和多樣性。
教學方法:
對比法、討論法、講授法
教學安排:(二課時)
第一課時:二氧化硅、硅酸
第二課時:硅酸鹽、單質硅
教學過程:(第一課時)
[匯入]美國的硅谷——位於美國西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊,聖克拉拉縣和聖胡安兩城之間的一條長48公里,寬16公里的長條形地帶上。由於它集中了全世界90%以上的著名半導體公司(思科、英特爾、惠普、朗訊、蘋果) ,而半導體的基本元件是硅片,所以該地區被稱爲“硅谷”。該地區客觀上成爲美國高新技術的搖籃,
現在硅谷已成爲世界各國半導體工業聚集區的代名詞。也是高新科技的象徵。
[師]既然硅這麼重要,那麼他是如何存在,有些什麼性質呢?
[板書]§4-1無機非金屬材料的主角——硅
[師]主角,我們足以看出硅的地位。我們看課本P46 圖3-1,硅在地殼中的含量居第二,僅次與氧。
硅的氧化物及硅酸鹽構成了地殼中大部分的岩石、沙子和土壤、約佔地殼總量的90%以上。
[學生活動]看圖4-1
[師]大家在元素週期表中找到硅,並且寫出硅和碳的原子結構示意圖。
[學生活動]
C Si
[師]它們最外層均爲四個電子,既不容易得到也不容易失去,性質穩定。但他們卻是不可以忽視的:碳--統治了有機界:碳是構成有機物的主要元素;硅—統治了無機礦物界:硅是構成岩石與許多礦物的基本元素。
下面我們的學習就圍繞着碳和硅的相似性進行學習。
[學生活動]回顧碳的相關知識
存在 酸性氧化物 弱酸
性質
[師]閱讀課本P74-76頁內容,從碳的性質總結硅、二氧化硅、硅酸的性質。
[學生活動]
[資料卡片] 在25℃和101kPa的條件下,由單質生成1molCO2時放熱393.5kJ;而在同樣條件下,生成1molSiO2時放熱910.9kJ.放熱越多,其生成物通常越穩定,可見SiO2比CO2更容易生成,而且更穩定。
[思考] 比較碳、硅親合氧的能力及硅在自然存在形式?
[歸納] ①硅的親氧性強於碳的親氧性。
②因此硅元素在氧化氣氛包圍的地球上,硅主要以SiO2及硅酸鹽形式存在。
[板書]1、二氧化硅 SiO2
[師]從課本P74-75的內容,大家對二氧化硅進行樹型分類?
[學生思考、書寫]
[展示]二氧化硅的結構模型
[師]二氧化硅晶體,基本結構單元是正四面體,每個Si結合4個O,每個O結合2個Si,形成空間網狀結構。
正是這種結構,決定了其具有優良的物理和化學性質。
[思考與交流] 請根據SiO2的存在和應用思考:
二氧化硅具有哪些物理性質?化學穩定性如何?你的根據是什麼?SiO2的這些性質是由什麼決定的?
[學生活動]
[歸納、總結、板書]
①物理性質:熔點高、硬度大
②用途:建築材料、飾品、工藝品
③化學性質:穩定性好
[過渡]下面我們一起來看看SiO2的化學性質,玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鹽,我們透過其性質,來看SiO2的性質。
[師]我們可以用玻璃瓶來裝試劑:酸、鹼、鹽,這可以看出其化學性質穩定,不能夠跟一般的酸發生反應,除HF外。
[板書]a、不與酸反應,氫氟酸除外
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
用途:可以在玻璃上雕刻花紋等
[師]因爲HF酸可以和SiO2反應,所以HF的儲存就不能使用玻璃瓶,而用塑料或橡膠瓶,我們可以用這個性質在玻璃上雕刻花紋,量器上雕刻刻度等。
[展示]裝有NaOH的試劑瓶
[思考]一般的試劑瓶都使用玻璃瓶塞,而這個試劑瓶使用的是橡膠塞,爲什麼?
[思考、討論]
[總結]我們開始將CO2和SiO2比較,CO2是酸性氧化物,SiO2也是酸性氧化物,所以其具有酸性氧化物的通性,即能與鹼、鹼性氧化物反應。
[板書]b、與鹼性氧化物反應
C、與鹼反應
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
[師]正是因爲其能與NaOH發生反應,所以其瓶塞使用的是橡膠塞。
[過渡]CO2溶於水生成H2CO3,SiO2我們知道它是不能溶於水的,它有沒有對應的酸呢?如何製取呢?
[思考]碳酸的製取,使用的是強酸制弱酸的方法,那麼硅酸是不是也可以使用同樣的方法獲得呢?
[探究實驗4-1]試管中取3ml Na2SiO3溶液,滴入2滴酚酞,逐滴加入稀HCl,邊加邊振盪,至紅色變淺並接近消失時停止。
[學生活動]觀察、思考
[總結、歸納、板書]2、硅酸
實驗過程:
現象:紅色消失,生成白色凝膠
結論:硅酸鈉轉化爲硅酸
反應:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl
[師]硅酸凝膠經乾燥脫水後的到多空的硅酸幹凝膠,稱爲“硅膠”。硅膠多空,吸附水的能力強,常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品的乾燥劑,也可以作催化劑的載體。
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