2019-2020年高一化学《无机非金属材料的主角-硅》教学设计.doc

2019-2020年高一化学无机非金属材料的主角-硅教学设计课题二氧化硅和硅酸总课时1班级（类型）学习目标1、 了解硅在自然界中的含量、存在、用途及硅在元素周期表中的位置。2、 了解二氧化硅的存在、物理性质。3、 了解二氧化硅的网状结构，掌握二氧化硅的化学性质。重、难点重点：二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质难点：二氧化硅的晶体结构和化学性质学习环节和内容学生活动教师反思 第一课时二氧化硅和硅酸环节1 新旧知识衔接-完成下列练习(1)碳、硅核电荷数分别是6和14，其原子结构示意图分别为：。(2)CO2是一种酸性氧化物，它和足量NaOH反应的化学方程式为：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。(3)地壳中含量最多的两种元素是O、Si，二者形成的化合物为SiO2，对应的酸为H2SiO3。环节2 自主学习（阅读教材-完成下列内容）一、硅元素的存在二、二氧化硅1存在SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。2结构SiO2晶体是四面体空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围有2个Si，SiO12。3物理性质SiO2的熔点高，硬度大，不溶于水。4化学性质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)实验室中使用的石英坩埚。三、硅酸1物理性质硅酸是一种不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气体，化学方程式为：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，结论(酸性)：H2SiO3H2SiO3()答案：(1)(2)(3)(4)(5)3长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为_，该材料的名称是_。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：_。答案：SiO2光导纤维SiO22OH=SiOH2O4下列关于硅酸的叙述，错误的是()A硅酸是一种很弱的酸B硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：B环节4 小组讨论-提出问题 环节5 教师点拨-重难点突破 专题一 SiO2的结构和性质CO2和SiO2的比较CO2SiO2构成CO2分子硅原子和氧原子按12的比例组成的立体网状结构的晶体，无SiO2分子物理性质气体，熔、沸点低，溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水化学性质与碱2NaOHCO2= Na2CO3H2OSiO22NaOH = Na2SiO3H2O与水CO2H2OH2CO3不反应与碳CCO22CO2CSiO2 Si2CO与氢氟酸不反应SiO24HF= SiF42H2O与氧化钙CO2CaO= CaCO3SiO2CaO CaSiO3与盐Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2SiO2CaCO3 CaSiO3CO2SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2例1下列叙述正确的是()ACO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B因为CaCO3SiO2CaSiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强CCO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂DSiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导纤维解析CO2的熔、沸点低，溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，D错。答案C(1)结构决定性质，SiO2与CO2性质上的差异，主要是由二者结构上的不同决定的。(2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应；SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应。专题二H2SiO3的性质H2CO3与H2SiO3性质的比较H2CO3H2SiO3酸性均为弱酸，且酸性：H2CO3H2SiO3水溶性能溶于水难溶于水制备CO2H2OH2CO3Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3转化关系Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3例2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Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3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；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。答案DH2SiO3虽然是SiO2相应的水化物，但因SiO2不溶于水，制备H2SiO3时，应使用可溶性硅酸盐与酸性比硅酸强的酸反应制取。环节5 巩固训练-完成下列练习1(对应考点一)下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()ACO2、SiO2都是酸性氧化物BCO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物DCO2和SiO2都是由相应的分子组成的解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。答案：A2(对应考点一)下列说法不正确的是()A因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物B在反应SiO22CSi2CO中SiO2作氧化剂CSiO2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，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。答案：A3(对应考点二)下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是()A两者均为弱酸B两者均可使紫色石蕊溶液变红色CCO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D两者受热时均可以分解解析：硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B不正确。答案：B4(对应考点二)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()ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水BCO2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CO2D氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀解析：根据强酸制弱酸的规律，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀的事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。答案：B5(实验题)为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(2)装置B所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。(4)由此可得出的结论是：酸性_。解析：根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。答案：(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiOCO2H2O=H2SiO3CO(4) HClH2CO3H2SiO3环节6 归纳总结(1)SiO2是硅最重要的化合物，其组成多样，石英、沙子、玛瑙、光导纤维等的主要成分均为SiO2。(2)SiO2为酸性氧化物，可与CaO、NaOH等反应，SiO2CaOCaSiO3；SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(3)SiO24HF=SiF42H2O，氢氟酸可用来刻蚀玻璃。(4)硅酸酸性比碳酸还弱，可用化学方程式：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3来证明。硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，常用作干燥剂和催化剂的载体。环节7 教学反思