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1、用心爱心专心1 第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角硅 教学目标： 1、 能说出二氧化硅的主要物理性质。 2、 知道二氧化硅的主要化学性质。 3、 能了解硅酸的制取和性质。 4、指导学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、 粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。 教学重点： 二氧化硅的主要化学性质。 教学过程： 导课 问题： 1、结合元素周期表回答：非金属元素种类？在周期表中的位置? 2、地壳中氧和硅的含量？ 3、大气中氧和氮的含量？ 4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些？ 5、人体生理必须的食用盐是什么物质？ 学生阅读
2、P60 前言回答以上问题。 板书第四章非金属元素及其化合物 引言 二氧化硅、粘土等物质在现代科技、工农业生产中发挥着很大的作用，今天我与同学们 一起到硅“家里”作客，探讨一下其中的“秘密”。 板书 第一节无机非金属材料的主角硅 设问 谁知道硅在地壳中的含量？ 回答 硅是自然界中分布很广的一种元素，它的含量仅次于氧居第二位，为263% 。 投影 图硅的广泛存在 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 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，硅一直扮演者主角的角色。 问题碳和硅元素结构上又和不同？推测硅单质
3、的性质有哪些？ 学生阅读中间自然段。 回答硅位于元素周期表，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。 导课下面我们学习硅的两种重要化合物 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、二氧化硅（ ） 讲述地球上天然二氧化硅成为硅石，约占地壳质量的，存在形态有结晶性和无定性 两种。 投影二氧化硅晶体模型： 用心爱心专心2 阅
4、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12，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
5、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。 板书（）物理性质：坚硬、难溶固体 （）化学性质： 投影展示SiO2与 CO2化学性质的比较 物 质二氧化硅 (SiO2) 二氧化碳 (CO2) 与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与碳反应 学生交流老师补充完善答案。 讲解从上表可以看出，二氧化硅能与碱反应生成相应的盐和水，是一种酸性氧化物，它不 能溶于水得到相应的酸硅酸。 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
6、。由此，我们可总结出二氧化硅 的主要化学性质为： 讲解并板书不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应 用心爱心专心3 1、酸性氧化物 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3 2、氧化性： SiO2+2C=Si+2CO 3、特殊性： SiO24HFSiF4 2H2O 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？ 回答因为SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。 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
7、学习这个问题。 板书 . 硅酸 (H2SiO3) 讲述硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状 的固体。 硅酸易形成胶体溶液，浓度较大时， 则形成硅酸凝胶，再经脱水， 形成硅酸干胶，称为 “硅 胶”。硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体。 投影 板书（）不溶于水，酸性比碳酸弱。 实验试管中加入 饱和溶液，滴入滴酚酞试液，再用教 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。 现象 结论 化学方程式 讲解并板书（）Na2SiO3+2HCl+H2O=H4SiO4+2NaCl Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4+Na2CO3 讲解生成
8、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 投影练习 1. 熔融烧碱应选用的器皿是 A.石英坩埚 B. 生铁坩埚C.普通玻璃坩埚 D. 陶瓷坩埚 答案： B 2. 下列说法正确的是 A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸 C.二氧化硅溶于水显酸性 D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 答案： B 小结 略 作业 P69 4 高温 高温 用心爱心专心4 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 、二氧化硅（ ） （）物理性质：坚硬、难溶固体 （）化学性质：不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应 酸性氧化物 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3 氧化性 SiO2+2C=Si+2CO 特殊性 SiO24HF SiF 4 2H2O . 硅酸 (H2SiO3) （）不溶于水，酸性比碳酸弱。 （） Na2SiO3+2HCl+H2O=H4SiO4+2NaCl Na2SiO3+CO2+2H2O=H 4SiO4+Na2CO3 H4SiO4=H2SiO3+H2O 高温 高温