第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
教学目标
知识目标
认识硅的性质和用途，了解二氧化硅和硅酸盐的性质，了解硅在无机非金属材料中的生产和应用。
能力目标
通过碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力。构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力。
情感目标
体会硅在无机非金属材料中扮演的重要角色，主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情。
教学重点：二氧化硅的性质
教学难点：二氧化硅的结构，硅酸的性质。
教学方法：自主学习、教师点拨、归纳对比、实验探究
教具准备：实验药品和仪器、多媒体设备
教学过程：
第1课时
教师活动
学生活动
设计意图
【视频引入也】：展示将芯片植入人体，打造现实中的超人，要求学生从感性上认识硅。
【引言】：电脑芯片作为电子产品的主部件，是由什么材料制成的。
学生对视频片都非常感兴趣，纷纷低声交头议论。
【回答】：硅
从感性上让学生接触要学习的内容，激起让学生学习的兴趣。引出主题。
【教师设问】：那硅是一种什么样的物质呢？通过大家的自主学习，大家已经了解了硅在自然界中含量如何？
【板书】：Si
【设问】：硅在自然界中的存在形式是什么？为什么？
【回答】：硅在地壳中含量为26.30%，仅次于氧的含量。
【学生回答】：硅是以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。因为硅有亲氧性
培养学生重视教材的学习态度及自主学习的能力
【过渡】：事实上，因为具有亲氧性，地球上的硅都是以硅的化合物形式存在，如果想获得硅就要从硅最简单的化合物－SiO2入手研究。
【板书】：Si→SiO2
【PPT展示】根据自主学习，请同学填空
二氧化硅在自然界的存在形式，其存在形式有结晶态（包括______、_______和_________）和无定形，统称_______
【学生回答】
石英，水晶，玛瑙
统称为：硅石
培养学生阅读归纳能力，以及信息处理能力
【引导】：大家看到这些物质在自然界中可以长久存在？我们经常说，结构决定性质，那SiO2的结构是什么样呢？
【模型呈现】：SiO2的立体结构模型。
【观看模型】：
【思考】：SiO2性质与结构的关系
抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构
【引导】：SiO2的立体结构模型决定了它的优良性能，从古至今都有广泛的应用。
【PPT展示】从古至今SiO2的一些用途
【观看图片】
感性认识二氧化硅作为硅的重要氧化物，从古至今扮演的重要角色，让学生初步体会硅为什么是无机非金属材料的主角
【引导】：我们所结构决定性质，性质决定用途，用途反应性质，那么根据二氧化硅的各种用途，以及老师给的实物，请小组讨论二氧化硅具有哪些物理性质?
化学稳定性如何？根据是什么?
【学生讨论】：描述二氧化硅的物理性质：坚硬、难溶于水，熔点高；化学性质稳定。
联系生活，培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。
【引导】：虽然SiO2的化学性质稳定，但也能与一些物质发生反应，那么，你们觉得SiO2应该具备哪些化学性质呢？
【过渡】：化学有一种非常重要的学习方法叫做比较法，我们可以找到相似的两种物质来进行推演学习，大家觉得我们用哪种物质来比较探讨二氧化硅的性质？ 为什么？
【提问】：初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面？请类比二氧化碳的性质写出二氧化硅相应性质的化学方程式。
【归纳】SiO2也具有类似的化学性质。
【学生思考】：二氧化碳，因为碳和硅最外层电子数相同，二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物。
【学生对比】：完成学案，投屏展示
培养学生类比学习的能力，教会学生学习方法，相似就推演学习，不同就从递变中找规律。
【投影】：通过回忆二氧化碳的性质再进一步完善二氧化硅的性质，列表比较二者性质的异同点。
学生交流、总结、
提高知识迁移能力和自主学习能力
【PPT展示】：1、盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞原因？
2、为什么不能用玻璃瓶盛装氢氟酸？
【总结】
SiO2的特性：4HF+SiO2=SiF4(+2H2O
【学生回答】
SiO2和NaOH反应生成有黏性的Na2SiO3，将塞子和瓶子粘在一起。
HF会和SiO2反应
提高知识迁移能力，做到学以致用，能用所学解决生活中遇到的各种问题。
【过渡】：二氧化硅是一种酸性氧化物，它也有一种对应的含氧酸，阅读课本，找到这是一种什么酸，它有什么样的性质？
【提问】该如何制备这种酸呢？能否用二氧化硅与水反应？
【板书】：Si→SiO2→H2SiO3
【过渡】现在我们准备亲手解开硅酸神秘的面纱，该怎样做呢？需要注意哪些问题？
指导学生完成实验4-1
学生阅读课本回答
硅酸是一种酸性比碳酸弱的酸，难溶于水。
学生思考、总结、交流
用可溶性硅酸盐和酸反应
实验4-1，观察硅酸溶胶→硅酸凝胶。
描述实验主要现象
积极参与教学活动，培养实验操作能力和观察概括能力。
明确实验要求，了解实验成功与否又诸多制约因素，培养严谨的实验素养。
【归纳总结】硅酸的制备与性质及用途。
学生交流、总结、
培养学生对知识的归纳、总结能力。
【过渡】硅酸的制得，引起了众多的关注，诞生了一系列与之相关的产品。
硅胶干燥剂、硅胶手环、硅胶面具、硅胶皮肤蜡像、（硅胶美容等）。现代社会，如果没有没有网络，必然让现代都市人很苦恼，人类能够进入互联网时代，离不开一根细细的光纤，光纤的主要成分是纯净的SiO2，人类历尽艰辛，发现了硅元素的存在，在广泛存在的沙子中提取了硅单质，利用现代工艺制造了计算机芯片，实现了“从沙子到芯片”的转变；从沙子到芯片，硅推动了世界发展，丰富了材料生活。从芯片到人体， 硅为人类未来的发展提供了无限可能，硅成为无机非金属材料中当之无愧的主角。
回忆引课视频《从芯片到人体》
感悟硅芯片的神奇和设想的伟大。
引发科学猜想，拓宽视野，激发探索欲望
【小结】【课后练习】
板书设计：
第一节 无机非金属的主角－硅
