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必修1第四章4.1.1《二氧化硅和硅酸》教学设计

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高中化学审核员

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    科目         化学      班级                             课型

    课时                 时间                            授课人

    课题                                        

              【知识目标】:  

                  1.了解    SiO2 的结构、性质和用途。(重点)

                  2.了解硅酸的制备和化学性质。

                  3.了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。

              【能力目标】:

                  1.了解硅的性质和用途。(重点)

  三维目标            2.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途

              【情感目标】:

                  1.过综合性习题的训练,学生体验将所学知识应用于解决问题的过
              程,培养学生的勇于探索、不畏困难的精神;

                  2.通过将知识融会贯通,学生在理解的基础上加强知识的记忆与运
              用,学生在学习中获取自豪感和成就感,提高学生的学习兴趣。


                 1、重点:

重难点及知识                               硅及其化合物的性质
    解析           2、难点:

                                     硅及其化合物的性质
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                 一、硅及其化合物的性质[来源:Zxxk.Com]


                  1、画出原子结构示意图:碳__________;硅__________。二者的原子结构共
                  同点_________。碳是构成____________的主要元素           ,而硅   是构成
                  __ ________________________的基本元素。2、硅在地壳中的含量仅次于
                  ______。硅是一种_______     __元素,在自然界中只存在_______态,主要以


                   ______ ___和_________ 的形式存在。


                  3、二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英、水晶、玛瑙等的主要成分就
                  是二氧化硅。根据日常生


                活经验,预测二氧化硅的物理性质:_____色固体、______溶于                     水、硬度_____、
                熔点______。


                  二氧化硅的化学稳定性_________。
重点知识预习

     设计           4、玻璃(含)上刻蚀花纹(雕花玻璃)的原理是什么?(用化学反应方程式
                  表示)。


                  5、二氧化硅是_______性氧化物,写出 Si             O2 与 Na2O、SiO2 与 NaOH 反应的
                  化学方程式。


                  6、硅酸


                  (1)性质:


                     ①硅酸是一种很弱的酸,酸性比_________还弱。


                     ②硅  酸在水中的溶解度_________,易聚合形成硅酸凝胶                  ,硅酸凝胶干燥
                脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,又称为________,吸附水分能力强,常用作
                ______,也可用作________的载       体。


                  (2)制备:
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                    写出制备硅酸的化学方程式:


              1. 了解二氧化硅的物理性质,掌握其化学性质

考纲研究(课
  标研究)
              2. 了解硅酸的制取和性质。


  考情分析


本课时知识体
系构建(教学
   板书)

教师授课及学                                   教学过程
 生学习过程                     集体备课                            个人补充
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    教材整理     1 二氧化硅

    1.硅元素的存在


    2.二氧化硅(SiO2)

    (1)存在


    SiO2 的存在形式有结晶形和无定
形两大类,水晶、玛瑙的主要成分是
结晶的二氧化硅。

    (2)结构


    SiO2 晶体是由    Si 和 O 按原子数
之比为    1∶2 的比例组成的立体网状结
构的晶体。每个硅原子周围结合               4 个
O 原子,每个      O 周围结合    2 个 Si 原子。


    (3)物理性质

    熔点高;硬度大;溶解性:不溶
于水。

    (4)化学性质(写出有关化学方程式)
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    (5)用途

    ①沙子是基本的建筑材料。


    ②纯净的     SiO2 是现代光学及光纤
制品的基本原料,可以制作光导纤维。


    ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。


    ④实验室中使用石英坩埚。


    教材整理     2 硅酸(H2SiO3)

    1.物理性质

    硅酸是一种难溶于水的白色胶状
物。

    2.化学性质

    (1)弱酸性


    向  Na2SiO3 溶液中通入    CO2,生
成白色沉淀,反应的化学方程式为

Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+

H2SiO3↓。


    结论:H2SiO3   酸性比    H2CO3 酸性
弱。

    (2)不稳定性


    H2SiO3 不稳定,受热易分解,反
应的化学方程式为
          △        +    。
H2SiO3 = = = = = H2O SiO2

    3.制备
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    Na2SiO3 溶液中加入盐酸,反应的

化学方程式为       Na2SiO3+

2HCl===2NaCl+H2SiO3(胶体)。

    4.存在及用途

    (1)浓度小且边加边振荡时,形成
硅酸溶胶(胶体);浓度大时,形成硅
酸凝胶。

    (2)硅胶

    硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸
干凝胶,称为“硅胶”,具有很强的
吸水性,常用作干燥剂或催化剂的载
体。


    升华   1 SiO2 和 CO2 的比较
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                  升华   2 硅酸的主要性质及应用

                  (1)硅酸是中学化学中惟一一个不
              溶于水的酸,硅酸酸性很弱、不能使
              酸碱指示剂变色。

                  (2)实验室制取硅酸的方法是可溶
              性硅酸盐与酸反应。

                  (3)硅酸的性质:①具有酸性,酸
              性比碳酸弱;②受热易分解。

                  (4)硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶,
              浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶

              经干燥脱水得到硅胶(或硅酸干凝胶)
              ,具有较强的吸水性,常用作干燥剂
              及催化剂载体。


重点知识、题                     集体备课                  个人补充
型研究与答题
技巧、方法归
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                 题组   1 SiO2  的性质与应用

                 1.关于二氧化硅,下列叙述不正确的是(  
             )

                 A.水晶的主要成分是二氧化硅

                 B.二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大
             差别

                 C.二氧化硅不溶于水,也不能跟水起反应生
             成酸

                 D.二氧化硅是一种酸性氧化物,它不跟任何
             酸起反应


                 【解析】 水晶的主要成分为                SiO2,A  项正确;

             CO2 是由分子构成的,而           SiO2 是 Si 和 O 按

             1∶2  组成的空间立体网状结构的晶体,二者物理

             性质差别较大,B         项正确;SiO2     不溶于水也不与水

             反应,C    项正确;SiO2     可以与氢氟酸反应,D            项错
             误。

类                【答案】 D

                 2.下列说法不正确的是(  ) 

                                       【导学号:95432065】


                 A.因    SiO2 不溶于水,故      SiO2 不是酸性氧化
             物


                 B.在反应      SiO2+2C  =  =高=温=  = Si+

             2CO↑中    SiO2 作氧化剂


                 C.SiO2  是一种空间立体网状结构的晶体,熔
             点高、硬度大

                 D.氢氟酸能够刻蚀玻璃,故不能用玻璃瓶来
             盛装氢氟酸


                 【解析】 A       项,SiO2   不溶于水,但它能与碱
             反应生成硅酸盐和水,是酸性氧化物,错误;B                        项,

             在该反应中      SiO2 被 C 还原为    Si,SiO2  作氧化剂,

             正确;C    项,由于     SiO2 是一种空间立体网状结构

             的物质,故熔点高,硬度大,正确;D                   项,SiO2   能
             与氢氟酸反应,故常用氢氟酸刻蚀玻璃,不能用玻
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                    璃瓶盛装氢氟酸,正确。

                        【答案】 A


                        题组   2 H2SiO3  的性质、制备与应用

                        3.下列关于硅酸的说法正确的是(  )


                        A.硅酸可以通过         SiO2 和水的化合反应直接制
                    得


                        B.用反应      Na2SiO3+2HCl===2NaCl+

                    H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的
                    性质

                        C.因为硅酸难溶于水,所以它不能与
                    NaOH  溶液反应

                        D.硅胶可用作袋装食品的干燥剂


                        【解析】 SiO2      不能与水反应生成硅酸,A              错
                    误;B   中反应是利用了强酸制弱酸的性质,B                   错误;
                    硅酸虽难溶于水,但可与强碱溶液反应生成硅酸盐,

                    C 错误。

                        【答案】 D


                                      集体备课                            个人补充

                        4.碳酸的酸性比硅酸强,某化学课外小组搜
                    集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。其

                    中能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是(  
                    )
拓展模拟,课
    后练习                 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硅酸沉淀


                        C.高温下      SiO2 与碳酸钙、碳酸钠等固体反应

                    生成   CO2

                        D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,
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通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀


    【解析】 根据强酸制弱酸的原理,CO2                    通入
可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀,此项实验事实可证
明碳酸的酸性比硅酸强。

    【答案】 B


    5.为了进一步确认          HCl、H2CO3、H2SiO3    的
酸性强弱,有人设计用下图所示装置进行一次实验

即可达到目的(不必再选用其他酸性溶液)。


    请回答:

    (1)A 中的化学反应方程式可能为
__________________________________。

    (2)B 装置的作用是
____________________________________________
_。

    (3)C 中的现象有_____________,反应离子方
程式为__________________。

    (4)根据实验,三种酸的强弱顺序为
_____________,其依据为__________

    ________________________________________
______________________。


    【答案】 (1)CaCO3+2HCl===CaCl2+

CO2↑+H2O


    (2)除去   CO2 中的  HCl,防止     HCl 与

Na2SiO3 反应


    (3)产生白色胶状沉淀 CO2+H2O+
   2-                      2-
SiO  3 ===H2SiO3(胶体)+CO     3


    (4)HCl>H2CO3>H2SiO3 强酸制弱酸
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课堂反思与评
   价


     高     年级       学科第   学期知识框架


     高     年级       学科第   学期教学计划

   日期      周次       教学内容         重点板块    课时  主持
                                             人
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