4.1硅无机非金属材教学导学案（鲁科版）

无机非金属材料的主角—硅

一、学情分析

学生在初中和高一第三章，已学习过有关碳元素单质及其化合物的物理和化学性质，如：金刚石、石墨、CO、CO2、H2CO3、Na2CO3、NaHCO3等；同时，学生在第二章学习了“离子反应”、“氧化还原反应”知识，为本节的学习奠定了基矗由于学生还没有学习“元素周期表（律）”，还不会根据“周期表”，利用“同主族元素”单质及其化合物具有相似性和递变性的规律学习“硅及其化合物”的性质，但可以通过分类、对比方法，使学生深入理解“硅及其化合物”的性质，同时，为下学期学习《化学必修二》第一章“元素周期表”打下基础，逐步形成研究和学习元素化合物知识的方法和技能。

石英、水晶、玛瑙、光导纤维、硅胶、水玻璃、陶瓷、玻璃、水泥、金刚砂、硅橡胶、分子筛、单晶硅（集成电路）、光电池、半导体等，这些物品，都是跟“硅元素”有关的。课堂教学中联系生活实际，会大大激发学生学习兴趣。

二、教学目标：

（一）知识与技能目标

（1）了解硅及其重要化合物的主要性质及相互转化。

（2）了解含硅材料在多领域中的应用。

（二）过程与方法目标

（1）通过对多种含硅材料的认识初步建立从化学角度认识材料，从材料角度学习化学的学习方法。

（2）在以二氧化硅为基础原料制备的其他含硅材料的认识过程中初步学会运用分类、比较、实验、归纳等方法和手段。

（三）情感态度与价值观目标

（1）通过展示含硅材料在生活及社会发展中的重要作用，体会化学在材料科学中的巨大作用，激发学习的热情。

（2）培养学生辩证地看待物质的性质。

三、本节的重难点：

第一课时：

重点：二氧化硅、硅酸的物理和化学性质

难点：二氧化硅是酸性氧化物；硅酸的制取

第二课时：

重点：硅的物理和化学性质；硅酸盐

难点：硅的化学性质；硅酸盐的复杂性

四、本节课时分配：2课时

五、教学手段与方法：小组合作、实验探究

学习方法：分类、比较、实验、探究、归纳

六、教学用具准备：

1．硅酸钠溶液、稀盐酸、饱和碳酸氢钠溶液、大理石、胶头滴管、具支试管2只、试管2只、分液漏斗1个、导管2个、单孔塞2个、酒精灯2个。

2.浸透水玻璃的滤纸1张、布片1张，浸透饱和食盐水的布片1张。

七、教学、学习过程设计：

（一）本节前提作业

写小论文：从下列中任选一主题，上网或查阅书籍，写一篇小论文（配图片），介绍该主题的主要知识和应用。

石英、水晶、玛瑙、光导纤维、硅胶、水玻璃、陶瓷、玻璃、水泥、金刚砂、硅橡胶、分子筛、单晶硅（集成电路）、光电池、半导体

（二）第一课时流程

第一环节：课前小测（测3分钟+交流2分钟）

第二环节：自主、合作学习（10分钟）

引入：石英、水晶、玛瑙、光导纤维、硅胶、水玻璃、陶瓷、玻璃、水泥、金刚砂、硅橡胶、分子筛、单晶硅（集成电路）、光电池、半导体等，每一件东西听起来，对同学们而言都是哪么神奇！哪么吸引人！这些物品，其实都是跟“硅元素”有关的。同学们的节前作业已经把这些物品的有关知识写成小论文了，希望大家利用课间休息时间多多去阅读。

同学们已经学习了“碳元素单质及其化合物”的有关知识，在“元素周期表”中，第Ⅳ主族元素，“碳元素”的下方，就是“硅元素”。“硅元素的单质及其化合物性质”和“碳元素单质及其化合物性质”有何相似点和不同点，为什么这样呢？接下来我们就来学习“硅元素单质及其化合物”。

学生分小组，自主、合作完成“学案”（见下面）

第三环节：展示、交流（5分钟）

二氧化硅是一种什么样的物质（描述物理性质、化学性质）

硅酸是一种什么样的物质（描述物理性质、化学性质）

“如何比较硅酸、碳酸和盐酸的酸性强弱”

第四环节：教师演示实验或学生分组实验（5分钟）

第五环节：书写化学方程式竞赛（5分钟）

第六环节：课堂检测与反馈（8分钟）

第七环节：下节预习，学习反思（2分钟）

（二）第二课时流程

第一环节：课前小测（测3分钟+交流2分钟）

第二环节：自主、合作学习（10分钟）

阅读教材P77—P79，思考硅酸盐的组成和性质，完成学案（见下面）

阅读教材P79—P80，思考硅单质的物理和化学性质，完成学案（见下面）

第三环节：展示、交流（8分钟）

硅是一种什么样的物质（描述物理性质、化学性质）

2、如何由二氧化硅制备硅酸凝胶？

第四环节：书写化学方程式竞赛（5分钟）

第五环节：课堂检测与反馈（10分钟）

第六环节：下节预习，学习反思（2分钟）

八、教学反思：

附：

高一化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角—硅

第一课时学案

（一）学习目标：

1、掌握二氧化硅的物理和化学性质；

2、掌握硅酸的物理和化学性质

3、提高实验设计能力

（二）学习内容：

1.硅和碳的结构

硅是地壳中含量第的元素。硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。

碳和硅的原子结构示意图：

碳是构成的主要元素，而硅是的基本元素。

2．二氧化碳与二氧化硅性质比较

CO2 SiO2 常温下存在形式 能否与水反应 能否与氧化钙反应 能否与氢氧化钠溶液反应 能否与氢氟酸反应 能否与碳反应 注：参看课后习题9

3．归纳与整理：二氧化碳与二氧化硅性质的相似点与不同点

CO2 SiO2 相似点 不同点

4.问题讨论

（1）实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？

（2）有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。你同意这种看法吗？

5．硅酸H2SiO3（水溶液中实际上以原硅酸H4SiO4形式存在）

（1）物理性质：

（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。热分解产物为SiO2和H2O

化学方程式：

（3）制法：

6．设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？画出装置图

7．展示、交流（5分钟）

二氧化硅是一种什么样的物质（描述物理性质、化学性质）；硅酸是一种什么样的物质（描述物理性质、化学性质）。

8．书写下列化学方程式：

1）二氧化硅在高温下与碳酸钙固体反应

2）二氧化硅在高温下与氧化钙固体反应

3）二氧化硅与氢氟酸反应

4）二氧化硅与氢氧化钠溶液反应

5）硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体

6）硅酸钠溶液中加入盐酸溶液

高一化学必修一第四章第一节无机非金属材料的主角—硅

第二课时学案

（一）学习目标：

1、了解陶瓷、玻璃、水泥三大传统的硅酸盐材料（原料，性能）；

2、了解常见的硅酸盐及复杂硅酸盐化学式的表示方法

3、掌握硅的物理和化学性质