二氧化硅的化学性质.docx
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二氧化硅的化学性质
二氧化硅的化学性质教学方案（设计）
【教材分析】
在学本节课之前，学生已经学习了二氧化硅的物理性质，对二氧化硅也有了一定的了解，这对下面更深入学习其化学性质提供了帮助，有利于降低学生对新知识的“陌生感”。
除此之外，硅元素与碳元素在同一主族，其化学性质相似，所以，可以通过回忆初中所学二氧化碳的化学性质来学习二氧化硅的化学性质。
这样有利于降低学生对新知识学习的难度，学生的学习负担比较轻，有利于学习积极性的保护和培养。
【学生情况分析】
一、学生心理情况
有关研究表明：
中学生在初中与高中两个不同阶段，由于年龄特点、生理素质、生活环境、后天教育等方面的差异，会表现出不同的心理特点。
而高一年级又处于这两个阶段的过度时期，这个时期的心理变化会使学生遇到的学习问题主要有以下几个方面：
1、在学习中仍处于被动状态
初中学生受小学保姆型教育的影响，大多数情况下，常常把教师视为权威，在教育活动中自觉不自觉的扮演着被动的客体身份，容易受到老师说服教育的感染，习惯依赖“拐杖”蹒跚学步。
刚上高一，大部分学生虽然自我意识加强，但还是适应了中学疏导型教育方式，在学习中仍处于被动状态，在学习中缺乏主动性和创新性。
2、教学方法的不适应
初到高一新集体，面对一个个新老师，他们会慢慢发现相对于初中的老师，高中的老师更偏向引导学生去学习新的知识，鼓励学生学会归纳总结，用新知识去解决生活中的问题。
而刚开始时有些同学会发现自己跟不上老师的讲课进度，也不向老师请教，很容易产生急躁的情绪，时间长了甚至会排斥该老师该学科。
3、学习任务与学习方法之间的不协调
随着目标的转移，相应地学习任务也增加了许多，同学们可能都感觉到现在比初三时还要累，几乎天天都在做作业仍做不完许多资料，严重感到压力太大。
同时，随着学习阶段的提高和老师的改变，相应地学习方法也应该随之改变，但学生仍然按照初中的学习方法来学习，就导致了学习方法的不适应。
二、针对这些学生主要遇到的问题，我们可以采用：
1、从日常生活中接触到的含二氧化硅的物质（如：
水晶）开始，来学习硅的重要化合物，降低了认识难度。
在二氧化硅的容学习过程中，运用的例子多与我们的生活密切相关，同时鼓励学生思考，积极参与到课堂中。
2、学生在学习这一节课之前，已经学习了二氧化碳的化学性质，先让学生回忆初中所学的二氧化碳的化学性质，同时使他们感受到初中知识和高中知识之间的联系，利用他们熟悉的知识引入新知识有利于增强他们对学习的主动性、教学方法和学习任务的适应性。
3、本节的教学中我们通过运用与我们生活中接触到的二氧化硅进行实验，能增强学生的兴趣。
同时，在学习二氧化硅的化学性质时，引导学生去归纳总结二氧化硅化学性质与酸性氧化物的共性与特性。
整个课程设计与生活联系密切，并关注改变学生的学习方式，让学生去体验，感知学习乐趣，复杂的工作可在选修模块中完成。
【教学目标】（三维目标+教学重难点）
一、知识与技能目标
1、了解二氧化硅的主要化学性质。
2、能够说出SiO2与CO2性质的相似点，并能写出相关的化学方程式。
3、认识二氧化硅的化学结构对其化学性质的影响。
4、联系生产生活实际，利用二氧化硅的化学性质解答问题，培养学生对知识的迁移能力。
二、过程与方法目标
1、采用对比的方法，联系学生已有关于二氧化碳的知识来介绍二氧化硅的新知识。
2、授课的每一阶段都对知识进行总结归纳，加强学生对知识归纳的重视，培养学生对知识归纳的能力。
3、运用日常生活中接触比较多的水晶进行课堂实验教学，增强教学的吸引性和直观性。
三、情感态度与价值观目标
1、认识二氧化硅的化学性质在生活中的运用，体会化学的创造性和实用性，并引导学生关注与化学有关的实际问题。
2、利用图片、实物及学生自己拥有的实物（如水晶），激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。
3、通过用紧贴学生生活的物品进行课堂实验教学，培养学生实事的科学态度。
四、教学重难点
1、重点：
二氧化硅的化学性质。
2、难点：
二氧化硅与碱、氢氟酸的反应。
【教学方法、策略】
1、对比法：
由于在初中已学过有关碳及其化合物的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。
2、引导法：
通过温习二氧化碳的化学性质，以及上节课所学的硅元素和碳元素在同一主族，最外层电子数一样，引导学生猜想二氧化硅和二氧化碳的化学性质有什么共同的特点。
3、探究法：
让学生更多地参予教学，引导学生用水晶与氢氧化钠溶液反应，加深学生对二氧化硅的化学性质探究过程的印象。
4、归纳法：
通过学习二氧化硅的化学性质，与二氧化碳的化学性质对比，归纳出酸性氧化物的共性以及二氧化硅的特性。
在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结的能力。
【教学流程图】
【教学过程】
教师活动
教学容
学生活动
设计意图
时间
分配
【教师讲述】
同学们好，上节课我们学习了硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
天然的二氧化硅也叫硅石。
沙子、玻璃、水晶的主要成分都是SiO2。
下面我们一起来看一下主要成分是二氧化硅的物质的图片。
二氧化硅在生活中的一些存在形式。
学生看PPT展示说出二氧化硅在自然界中的存在形式。
利用我们生活中的一些食物，用图片展示，说明二氧化硅广泛存在于我们的身边。
40s
【教师提问】
好，现在我们一起来回忆上节课的容，二氧化硅的结构是？
它的物理性质是？
同学们回答得很好，我们知道二氧化硅的网状结构影响着它的物理性质，那是否对它的化学性质也产生着影响呢？
今天，我们一起来学习二氧化硅的化学性质。
二氧化硅的物理性质与结构。
二氧化硅是稳定的网状结构，具有熔点高、硬度大的物理性质。
通过回忆上节课所学的二氧化硅的物理性质与结构的关系引出学习二氧化硅化学性质的课题容。
50s
【教师讲述+PPT演示】
首先，我们一起来看一下碳和硅的原子结构示意图。
它们的核外都有4个电子，既不易失去电子也不易得到电子，化学性质稳定，主要形成四价化合物。
它们的结构相似，化学性质相似，也使它们形成的最高价氧化物二氧化碳和二氧化硅的化学性质是具有相似性的。
那现在请大家写出初中所学过二氧化碳的化学性质。
碳和硅的原子结构示意图以及元素周期表的规律。
学生认真思考，在本子上写出二氧化碳的化学性质。
通过碳和硅元素在元素周期表中的位置以及其原子结构示意图提出它们最高氧化物的化学性质具有相似性的结论。
50s
【PPT展示】
大家写好了吗？
好，现在大家一起跟着老师的PPT说出二氧化碳的化学性质。
过渡
过渡
过渡
10s
【教师讲述】
现在，我们将水加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，盖上盖子，震动。
会看到什么现象呢？
没错，塑料瓶会变瘪，这证明了二氧化碳能与水反应，与水反应的方程式是？
（板书）那好，现在我们看下一个实验。
将生成的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，有什么现象呢？
对的，澄清石灰水变浑浊，证明了二氧化碳能与碱反应生成盐和水。
（板书反应方程式）通过这个实验也证明了二氧化碳是一种酸性的氧化物。
我们知道，酸性氧化物除了可以与碱反应，还可以与碱性氧化物反应生成盐。
那我们一起来写一写二氧化碳和氧化钙的反应方程式吧。
（板书）现在我们一起来总结一下二氧化碳的化学性质。
（PPT展示）
二氧化碳的化学性质：
1、与水反应:
CO2+H2O==H2CO3
2、与Ca（OH）2的反应：
CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O
3、与CaO的反应：
CO2+CaO=CaCO3
学生认真听讲，说出两个实验的实验现象：
1、塑料瓶变瘪。
2、澄清石灰水变浑浊。
并能回答出酸性氧化物还可以与碱性氧化物反应生成盐。
写出二氧化硅与氧化钙的反应方程式。
通过回忆二氧化碳的化学性质引出学生对二氧化硅化学性质的猜想。
3min30s
【教师讲述】
现在同学们可以对比一下自己写的跟老师写的是否一样。
好，刚才我们提到二氧化碳与二氧化硅的化学性质具有相似性，那么二氧化硅是否也具有以上三种化学性质呢？
今天我们一起来学习二氧化硅的化学性质。
（板书）
过渡
过渡
过渡
10s
【教师演示】
首先，我们一起来探究二氧化硅与水的反应。
我们知道，二氧化碳与水反应生成碳酸，那二氧化硅与水反应是否会生成硅酸呢？
今天老师用水晶与水的反应验证一下二氧化硅能否与水反应。
在实验前老师问问大家，为什么可以选用二氧化硅作为反应物进行实验呢？
回答的很好。
下面我们进行实验。
首先用镊子把洁净的水晶放到烧杯中，加入适量的水，大家观察一下现象。
【教师讲述】
对，水晶不溶于水，不与水反应，这说明二氧化硅不与水反应。
其实，自然界中也有很多例子可以说明二氧化硅不与水发生化学反应。
老师给大家举一个简单的例子，就是我们常见的沙滩。
沙子的主要成分也是二氧化硅，但是沙子经过海水的长时间浸泡和冲洗也不会溶解与水反应，这再次证明二氧化硅不与水反应。
只要我们多观察，我们会发现很多实验现象就在我们的身边。
二氧化硅与水不反应。
清楚知道水晶的主要成分是二氧化硅，说出水晶和水的反应现象。
利用我们易接触到的物质进行实验，能提高学生的兴趣以及加深学生对知识点的记忆。
同时引用我们生活中常见的现象说明化学问题，鼓励学生用化学知识解析生活中的常见现象。
1min30s
【教师演示】
现在，我们同样以水晶作为二氧化硅的实验材料，一起验证二氧化硅与碱的反应。
首先，取10mL4mol/L的氢氧化钠溶液于洁净的试管中。
再用镊子把洁净的水晶放入试管。
注意观察实验现象。
（学生回答）对，我们看到水晶逐渐溶解，说明二氧化硅能与碱反应，现在我们参考一下二氧化碳与碱的反应方程式，写出二氧化硅与氢氧化钠的反应方程式。
（板书）通过这个实验我们可以知道二氧化硅是一种酸性氧化物。
二氧化硅与碱反应生成盐和水，反应方程式是：
SiO2＋2NaOH=
Na2SiO3＋H2O
说出水晶和氢氧化钠的反应现象。
写出二氧化硅与氢氧化钠溶液的反应方程式。
利用我们易接触到的物品进行实验，使教学更具有吸引性和直观性。
并引导学生用对比的方法学习新的知识。
1min
【教师提问】
作为酸性氧化物，二氧化硅除了可以与碱反应，还能与碱性氧化物反应生成盐。
现在我们再次参考二氧化碳与碱性氧化物反应的方程式，写出二氧化硅粉末和氧化钙粉末反应的方程式。
（学生提问）看来同学们已经开始发现问题了。
在这里老师要告诉大家，二氧化硅与碱性氧化物的反应条件需要高温。
这是为什么呢？
【教师讲解】
其实，这是因为二氧化硅的网状结构非常稳定，氧化钙与其反应需要外界提供能量才能把二氧化硅的网状结构破坏来进行反应。
所以，同学们要谨记二氧化硅与碱性氧化物反应的条件是高温。
二氧化硅与碱性氧化物反应生成盐，反应方程式是：
SiO2＋CaO=CaSiO3（条件：
高温）
参考二氧化碳与氧化钙的反应方程式写出二氧化硅与氧化钙的反应方程式。
根据二氧化硅化学性质很稳定的知识对其与氧化钙反应的条件提出疑问。
通过对比的方法学习新的知识，同时引导学生认识物质结构对物质化学性质和反应条件的影响，加深学生对物质结构与性质之间关系的认识。
1min30s
【教师小结】
那好，根据二氧化碳的化学性质我们对二氧化硅的化学性质进行了猜想和探究。
那现在我们一起来对比归纳一下二氧化硅和二氧化碳的化学性质。
整理二氧化硅的化学性质（通过ppt）
对二氧化硅的化学性质进行归纳。
引导对比总结二氧化硅的化学性质，加深学生对其性质的印象。
50s
【教师提问】
通过上面的学习，同学们一起来思考一下，为什么实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶是用橡胶塞而不用玻璃塞呢？
二氧化硅与碱的反应。
因为玻璃塞的主要成分是SiO2，NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。
利用刚学的知识解答实际问题，引导学生在生活中多运用化学知识。
30s
【教师引导学生猜想】
另外，在实验室中，老师还发现了一个现象。
我们通常是用玻璃的试剂瓶来盛装盐酸、硫酸和硝酸，但是，却用塑料的试剂瓶来盛装氢氟酸。
大家一起来猜想一下这到底是什么原因呢？
【教师讲解】
没错，氢氟酸是唯一一种能与二氧化硅反应的酸。
我们都知道二氧化硅的网状结构使它的化学性质很稳定，要与二氧化硅反应必须有足够强的能量。
与其它酸相比，氢氟酸具有很强的腐蚀性，能破坏二氧化硅的结构与其发生化学反应，因此，能与二氧化硅反应的酸只有氢氟酸。
那现在我们一起来写出二氧化硅与氢氟酸反应的方程式。
二氧化硅与氢氟酸反应，氢氟酸的强腐蚀性能破坏二氧化硅稳定的网状结构，氢氟酸的氢原子与氧原子结合生成水，氟原子与硅原子结合形成新的四价化合物——四氟化硅。
四氟化硅易潮解，在潮湿空气中可产生浓烟雾，所以我们要在它的后面加上向上符号。
而在生活中，人们常利用二氧化硅这一化学性质进行蚀刻玻璃。
在玻璃上刻出一些漂亮的花纹。
二氧化硅仅与氢氟酸反应：
SiO2+4HF=SiF4↑＋2H2O
这一性质在生活中的应用：
蚀刻玻璃。
猜想到二氧化硅能与氢氟酸反应。
在老师的指导下写出二氧化硅与氢氟酸的反应方程式。
也了解二氧化硅仅与氢氟酸反应的原因以及该化学性质在生活中的应用。
通过实验室中的现象引入对二氧化硅化学性质的猜想。
同时，再次加深学生对物质结构与性质之间关系的认识。
2min30s
【教师总结】
通过本堂课的学习，我们可以知道二氧化硅是一种酸性氧化物。
它具有酸性氧化物的共性，能与碱反应生成盐和水，还能与碱性氧化物反应生成盐。
另外，受其稳定的网状结构影响，二氧化硅的化学性质也有着自己的特性。
就是，不溶于水，能与酸反应，但氢氟酸是唯一一种能与二氧化硅反应的酸。
今天的课程就到这里，希望同学们课后认真复习，总结归纳今天所学的容，。
总结
认真听讲
按照酸性氧化物的化学性质分共性也特性归纳了二氧化硅的化学性质，同时强调物质结构对性质的影响。
1min
【板书设计】
二氧化碳二氧化硅
与水反应：
CO2+H2O=H2CO3不反应
与碱反应：
CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2OSiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O
与碱性氧化物反应：
CO2+CaO=CaCO3SiO2＋CaO==CaSiO3（条件：
高温）特性：
SiO2+4HF=SiF4↑＋2H2O
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