高中化学必修1《非金属及其化合物》全章教案.docx

高中化学必修1《非金属及其化合物》全章教案.docx

《高中化学必修1《非金属及其化合物》全章教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学必修1《非金属及其化合物》全章教案.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学必修1《非金属及其化合物》全章教案

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（第一课时）

教学环节

教师活动

学生活动

新课导入

从电脑的芯片、光导纤维、水泥、玻璃和瓷砖等日常生活中的实例引入硅及其化合物。

新

知

学

习

自学讨论

指导学生阅读，并给出知识整理表格及思考题。

周期表中的位置

原子结构

示意图

在自然界

中的存在

碳

硅

阅读教材P62第1、2、3自然段及资料卡片内容，填表完成知识整理，然后思考讨论：

碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？

归纳整理

检查小结

（1）两元素的共性：

在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。

（2）存在差异：

硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，而碳却没有此特点。

承上启下

二氧化碳具有哪些重要的性质呢？

物理性质：

CO2是一种色体，

溶于水，固态CO2俗称。

化学性质：

CO2+H2O―

CO2+NaOH―

CO2+CaO―

思考交流

提示：

二氧化硅也是一种酸性氧化物

由CO2的性质推测SiO2可能具有哪些重要的性质？

归纳整理

检查小结

SiO2是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。

自学讨论

指导学生阅读教材有关内容，并给出问题

阅读教材P63及P64有关内容，思考并讨论：

SiO2实际具有的性质与上述推导一致吗？

有没有不同的表现？

请举例说明

归纳整理

检查小结

与上述推断不完全相同。

不同表现是：

SiO2是一种难熔固体，不溶于水。

正是因为SiO2不溶于水，所以不能直接与水反应生成硅酸，但常温下除能与氢氧化钠溶液反应外，还能与氢氟酸反应生成SiF4气体和水。

完成下列反应的化学方程式,并指明反应的类型：

SiO2+NaOH—

SiO2+CaO—

SiO2+HF—

自学讨论

指导学生阅读教材有关内容，使其了解二氧化硅的结构和用途。

（1）阅读教材P63：

科学视野内容，认识SiO2的结构

（2）观察教材P63～P64上的图4—3、图4—4和图4—5，了解SiO2用途，并了解用途与性质间的关系。

归纳整理

（1）SiO2晶体是由Si和O按1：

2的比例所组成的立体网状结构，基本单元是[SiO4]的正四面体结构。

（2）SiO2性质主要表现在：

它是一坚硬、难熔的固体，不溶于水，化学性质非常稳定。

SiO2的这些性质是由其立体网状结构决定的。

应用与实践

（1）实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？

（2）有人认为SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以应认为它是一种两性氧化物。

你同意这种看法吗？

归纳整理

检查小结

（1）因为SiO2易与强碱溶液反应，生成硅酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开启。

（2）不同意这种看法。

知识梳理

给出下列表格，比较性质异同

CO2

SiO2

能否与水反应

能否与氧化钙反应

能否与氢氧化钠溶液反应

能否与氢氟酸反应

能否与碳反应

参看课后习题4

思考交流

指导学生阅读教材有关内容，给出问题

阅读教材P64最后一自然段，思考讨论下列问题：

（1）硅酸与盐酸比较，谁的酸性强？

你是根据什么现象判断出来的？

（2）硅酸与碳酸比较又会怎样呢？

实验探究

提示：

酸与盐反应规律之一是较强的酸能制出更弱的酸。

完成实验4—1，并填写教材P65相关表格。

补充实验：

往一定量的饱和硅酸钠溶液中通入足量的CO2，观察现象。

该现象说明了什么？

归纳整理

检查小结

硅酸的酸性比盐酸和碳酸的酸性都弱。

这是根据往硅酸钠溶液中滴加盐酸或通入足量的CO2后，产生不溶于水的硅酸判断出来的。

应用与实践

写出以SiO2为原料制备硅酸的化学方程式

自学释疑

结合实验4—1，阅读教材P64最后一自然段，归纳总结硅胶的制备方法及其重要应用。

归纳整理

制备方法：

加适量盐酸或通入足量CO2干燥脱水

硅酸钠溶液硅酸溶胶硅胶

用途：

常用作干燥剂、催化剂的载体。

板书设计

一、二氧化硅和硅酸

1、二氧化硅2、硅酸

（1）用途

（1）制备

（2）物理性质

（2）性质

化学性质（3）用途

第一节无机非金属材料的主角——硅

教学环节

教师活动

学生活动

新课导入

通过水玻璃、硅橡胶、玻璃、陶瓷、水泥等物质中硅的存在形式引入硅酸盐

新

知

学

习

自学思考

阅读教材P65中间两自然段，思考硅酸盐的组成和性质

归纳整理

检查小结：

硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，分布极广。

硅酸盐一般都不溶于水，化学性质很稳定。

自学讨论

指导学生阅读并给出问题

阅读教材P67资料卡片，回答下列问题：

如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成？

归纳整理

检查小结：

硅酸盐的表示方法：

活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水

应

用

与

实

践

用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：

KAlSi3O8

CaAl2Si3O10∙3H2O

Al2Si2O5（OH）4

实验探究

指导学生完成实验

完成实验4—2，并填写教材P65相关表格

应

用

与

实

践

1、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，它的用途有：

、、。

2水玻璃长期暴露在空气中会变质,这是因为水玻璃主要发生了（）

A.氧化还原反应B.分解反应

C.化合反应D.复分解反应

自

学

讨

论

指导学生阅读并给出问题：

阅读教材P66第一、二、三自然段。

回答下列问题：

（1）硅酸盐种类繁多、结构复杂的原因是什么？

（2）为什么土壤具有保肥能力？

（3）中国作为“瓷器故乡”的原因是什么？

归

纳

整

理

检查小结

（1）由于Al与Si在元素周期表位置相邻、离子大小相近，Al3+常或多或少地置换硅酸盐中的Si4+而形成铝硅酸盐。

为了保持电中性，会伴随引入其他正离子，从而大大增加了硅酸盐的丰富性和复杂性。

（2）硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体（硅酸盐与硅酸相似，有形成胶体的性质）。

土壤胶体因其表面积巨大且一般带负电，能吸收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离子，所以土壤具有保肥能力。

（3）现在出土的各种陶瓷制品、雄伟古建筑上留下的陶瓷砖瓦以及英文“中国”一词又指“瓷器”，等等，所有这些都反映了在西方人眼中中国作为“陶瓷故乡”的形象。

自

学

讨

论

指导学生阅读并给出知识整理表格

性能

用途

高温结构陶瓷

压电陶瓷

透明陶瓷

超导陶瓷

阅读教材P66科学视野并进行知识整理

归纳整理

检查小结

（答案略）

自

学

讨

论

指导学生阅读并给出知识整理表格

性能

用途

金刚砂

硅钢

硅橡胶

分子筛

阅读教材P67最后一自然段，并进行知识整理

归纳整理

检查小结

（答案略）

自

学

讨

论

指导学生阅读并给出知识整理表

分类

物性

化性

应用

硅

单

质

晶体硅

无定形硅

阅读教材P68有关内容，并进行知识整理。

归纳整理

检查小结

常温下，硅的化学性质稳定，不易发生化学反应。

利用它的稳定性、来源丰富性和导电性，在电子产品业具有广泛而重要的应用。

课下

探究

人类一直在创造性地制造、应用硅及其化合物，请查阅有关资料，以“硅及其化合物对人类文明的贡献”为题，写一篇小论文，并与同学交流。

板

书

设

计

二、硅酸盐

1、硅酸盐的组成和性质

2、硅酸钠的性质和用途

三、硅单

1、性质

2、用途

第二节富集在海水中的元素——氯

（第一课时）

教学环节

教师活动

学生活动

新课导入

材料一、2004年4月15日晚，重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件，消防人员

采用消防用水与碱液在外围50米处形成两道水幕进行稀释。

材料二、第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。

新

知

学

习

实验探究

（1）展示一试管氯气

（2）演示闻氯气气味的正确操作方法

（3）将其倒立于一盛满水的水槽中

氯气的物理性质：

色有气味的有毒气体，可溶于水和碱液中。

自学讨论

指导学生阅读教材有关内容并给出问题

阅读教材p71：

氯气的物理性质一自然段，思考讨论下列问题

（1）氯气的哪些物理性质可以帮助我们及时地发现氯气泄露？

（2）对氯气这种有毒气体如何闻其气味？

（3）消防人员为什么能用水和碱液进行稀释？

这对我们有何启示？

归纳整理

检查小结（答案略）

思考交流

（1）分别画出氧原子和氯原子的结构示意图，推测氧气与氯气化学性质的相似之处。

（2）类比氧气与Fe、H2等物质的反应，推测氯气分别与Na、Fe、Cu、H2的反应产物。

观察思考

教师演示实验，并指导学生观察现象、填写下表

实验步骤

现象

化学方程式

Cl2+Cu

将一束烧至红热的细铜丝插入盛有氯气的集气瓶中

Cl2+H2

在空气中点燃H2后，把导管伸入盛满氯气集气瓶中

归纳整理

（1）氯气的化学性质

（2）燃烧的条件和本质

写出Cl2+Fe、Cl2+Na、Cl2+Mg反应的化学方程式。

活动探究

实验4—4：

有色布条插入氯水中，观察现象

实验4—5：

有色布条插入干燥氯气中，

观察现象

补充实验：

有色布条插入盐酸中，观察现象

师生总结

氯水能漂白有色物质而干燥的氯气气不能

自学释疑

氯水中哪种物质能漂白有色物质？

该物质具有哪些性质？

阅读教材P72有关内容，归纳总结氯水的成分和次氯酸的性质。

归纳整理

可指导学生动手完成有关实验来检验氯

水中的各成分：

氯水中含有Cl2、H+、Cl-、

HClO、H2O等多种微粒。

氯水性质具有多样性，试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质：

①氯水呈浅黄绿色②使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色③滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀④加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体

往含有Fe2+溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水后呈红色。

应

用

与

实

践

（1）日常生活生活中，你打开自来水龙头时是否会闻到一股刺激性气味？

你想过这是什么原因造成的吗？

（2）氯气有毒，氯气溶于水后是靠它的毒性来杀菌消毒的吗？

（3）试解释用自来水养金鱼前，必须把水在阳光下曝晒一段时间的原因。

归纳整理

检查小结

（1）由于很多自来水厂是用氯气来杀菌消毒的，打开水龙头后我们偶尔闻到的刺激性气味是自来水中散发出来的余氯的气味。

（2）尽管氯气有毒，但它不能直接用来给自来水杀菌消毒，而是靠氯气与水反应生成的具有强氧化性的HClO所致。

（3）这是因为自来水一般是用氯气来净化的，氯气溶于水后部分要与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，容易使金鱼窒息而死亡。

根据次氯酸的不稳定性，通过在阳光下曝晒一段时间而除去次氯酸。

思考讨论

久置氯水和新制氯水在成分上有何不同？

为什么会产生这一差别？

写出有关反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。

归纳整理

检查小结

新制氯水中含有：

H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、和极少量的OH-；而久置氯水中含有：

H2O、H+、Cl-。

这是因为新制氯水久置后，由于HClO不稳定，见光易分解成HCl和O2，致使HClO含量逐渐减少，而HClO的减少又引起了Cl2与水的不断反应，最后HClO和Cl2均不再含有，所以久置氯水变成了稀盐酸。

有关化学反应如下：

Cl2+H2O=HClO+HCl，Cl2既是氧化剂又是还原剂；

光

2HClO=2HCl+O2↑，HClO既是氧化剂又是还原剂

板

书

设

计

一、活泼的黄绿色气体——氯气

1氯气的物理性质

2氯气的化学性质

（1）与金属反应

（2）与非金属反应

（3）与水的反应：

Cl2+H2O=HClO+HCl

HClO的性质：

弱酸性

不稳定性

强氧化性

第二节富集在海水中的元素——氯

教学环节

教师活动

学生活动

新

课

导

入

2003年，一场突如其来的灾难——“非典”，扰乱了从们正常的生产和生活秩序，全国人民万众一心，众志成城，谱写了一曲可歌可泣的抗击“非典”的动人篇章。

在抗击非典的斗争中，一种有效的消毒剂——84消毒液得到了广泛的应用。

你知道84消毒液的有效成分是什么吗？

它是怎样制备的？

它的消毒原理又是怎样的呢？

新

知

学

习

思

考

交

流

根据氯气与水的反应，将氯气通入NaOH溶液中，你知道会发生怎样的反应呢？

实验

探究

指导学生完成有关实验

往两个充满Cl2的集气瓶里分别加入5mL的水和5mL的15%NaOH溶液，振荡，观察产生的现象。

归

纳

整

理

氯气与水发生如下反应：

Cl2+H2O=HClO+HCl，当向NaOH溶液中通入Cl2后，Cl2先与水反应生成HClO和HCl，然后二者再分别与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO、NaCl和H2O。

将上述两个分反应两边分别相加，即可得到氯气与碱溶液反应的化学方程式：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

显然Cl2与碱溶液的反应要快得多。

实验室也是根据这一原理来吸收Cl2尾气的。

Cl2与NaOH溶液的反应也是工业制取漂白液的原理。

漂白液的有效成分为NaClO，是一种比较稳定的物质，可用来杀菌、漂白。

日常生活中经常使用的84消毒液的有效成分也是NaClO。

思考

交流

（1）工业上常用氯气与消石灰反应制得漂白粉，请写出这一反应的化学方程式，并指出漂白粉的有效成分是什么？

起漂白作用的物质是什么？

（2）漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？

它的漂白原理是怎样的？

归纳

整理

检查小结

这一反应为2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，起漂白作用的物质是Ca（ClO）2。

漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用，也就是说它本身不能直接用来漂白。

使用时，它必须与水及空气中的CO2共同作用生成具有强氧化性的HClO才能用来漂白有色物质的。

这一变化过程的化学方程式如下：

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。

应

用

与

实

践

完成下列表格

漂白粉

漂粉精

漂白液

成分

有效

成分

活动

探究

往NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液后，再逐渐滴加氯水，会有什么现象发生？

实验中酚酞褪色的可能原因是什么？

请你设计实验验证你的推测。

归纳

整理

往NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液后，溶液要变红，但逐滴加入氯水后，溶液的红色又逐渐消失。

溶液红色褪去的可能原因有两个：

一是可能因Cl2与碱发生了反应，消耗了碱所引起的；二是可能因氯水中含有的HClO起了漂白作用而使酚酞褪色的。

可通过下列实验加以证实：

往上述褪色后的溶液中再加入稍过量的NaOH溶液，若溶液又出现红色，则证明溶液红色褪去是因Cl2与碱反应消耗了碱所引起的；若溶液不再出现红色，则是因氯水中的HClO的漂白作用所引起的。

自学

思考

指导学生阅读，并给出问题

阅读教材P73最后两自然段和资料卡片以及P74第一自然段，思考：

氯气有哪些重要用途？

这些用途各由氯气的什么性质决定的？

归纳

整理

检查小结

氯气的用途是由其性质决定的。

通过氯气能在一定条件下与大多数金属、非金属反应而制备各种重要的氯化物，如SiCl4、GeCl4、TiCl4等；通过氯气与很多有机物反应制备一些重要的有机产品，如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等；通过氯气与水反应生成强氧化作用的HClO而用于自来水杀菌、消毒；通过氯气与碱的反应来制备漂粉精和漂白粉等。

实验

探究

指导学生完成实验4-6

完成实验4—6，观察现象，并填写教材P74上相关表格

归纳

整理

小结氯离子（Cl―）的检验方法：

往某溶液中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，则证明含有Cl―；反之，加稀硝酸后，白色沉淀溶解，则证明含有Cl―。

应用

与

实践

完成课后第11题

自

学

讨

论

指导学生阅读教材有关内容，并给出问题：

阅读教材P74科学视野：

成盐元素——卤素，思考、讨论下列问题

（1）在元素周期表中，卤素包含哪些元素？

这些元素的原子结构有什么相同点和不同点？

（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在哪一方面？

随着元素原子核电荷数的增大这一性质是怎样变化的？

这一性质变化是由什么引起的？

（3）根据上述

（2），你能推导出卤素单质与H2、水反应的快慢吗？

试说明这一快慢顺序是怎样的？

归

纳

整

理

检查小结

（1）卤素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）五种元素。

这些元素原子结构的相同点是：

最外层各有7个电子；不同点是：

从氟到砹，它们的核电荷数依次增大，电子层数依次增多。

（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在都具有氧化性，而且随着元素原子核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。

这一性质的变化是由其原子结构特点的变化（即原子的核电荷数依次增大，电子层数依次增多）引起的。

（3）根据

（2）中从F2到I2，氧化性依次减弱，可以推出卤素单质与H2、H2O反应越来越慢。

活

动

探

究

指导学生设计并完成实验

已知氯水呈浅黄绿色，溴水呈黄色，而溴的四氯化碳溶液呈橙红色，试根据Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验证明氧化性：

Cl2>Br2。

提供的试剂有：

氯水、溴水、NaCl溶液、KBr溶液和CCl4

归纳

整理

取少量KBr溶液置于一洁净试管中，滴加少量的氯水后，再加入适量的CCl4，振荡，若CCl4层出现橙红色，则证明上述反应发生，亦即证明氧化性：

Cl2>Br2。

向学生说明加入CCl4的原因：

溴水和氯水的颜色差不多，为便于确认该反应已经发生，通过Br2在CCl4中的颜色变化来加以确认。

应用

与

实践

完成课后第10题

课下

探究

通过调查访问、查阅书籍、上网搜索等途径，了解日常生活中常用的含氯化合物的名称、化学式和用途等，做成资料卡片，并与同学交流。

板

书

设

计

2、氯气的化学性质

（3）与碱的反应

二、氯离子（Cl-）的检验

三、卤素——成盐元素

1、原子结构的相同点和不同点

2、卤素单质化学性质的相似性和递变性

硫和氮的氧化物

（第1课时）、

教学环节

教师活动

学生活动

新

课

导

入

1952年，英国伦敦发生重大的空气烟雾污染事件，5天内有4000多人死亡，两个月内又有8000多人死去。

祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。

二氧化硫虽然是一种严重的大气污染物，同时也是重要的化工原料，那么如何在保护我们的自身健康基础上合理利用二氧化硫，我们需要了解二氧化硫的性质。

新

知

学

习

思考

交流

从物质组成形式看，SO2和C02从组成上看相似，其性质可能相似。

CO2是一种酸性氧化物，SO2是否也是?

如何验证?

学生根据酸性氧化物的定义思考检验方法

实验探究

展示一试管SO2气体，观色并闻味

将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察、橡皮塞塞上后，取出水面，

用PH试纸测（实验2）所得溶液的酸碱度。

并滴加紫色石蕊试液，观察现象。

在盛有二氧化硫的试管中加入少量的澄清石灰水，震荡。

观察现象。

观察实验现象，分析原因，总结物理性质，

归纳整理

物理性质：

无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水（1∶40），易液化（－10℃）。

紫色石蕊试液变红，说明溶液呈酸性；澄清石灰水变浑浊，证明SO2是一种酸性氧化物

化学性质：

（1）酸性氧化物：

SO2＋H2O

H2SO3

书写有关化学方程式

思考交流

1、课本上二氧化硫与水反应的化学方程式与我们写的有何差别？

为什么？

学生讨论并回答：

可逆

2、那么可逆反应与普通的化学反应有何联系和区别？

的代表什么含义？

学生讨论回答

问题探究

SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3，H2SO3很不稳定，易分解成SO2和H2O。

这两个反应是同时同条件下进行的，SO2和H2O是第一个反应的反应物，又是第二个反应的产物，H2SO3是第一个反应的产物，又是第二个反应的反应物。

如果我们把SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3反应叫正反应，H2SO3分解成SO2和H2O的反应就叫逆反应。

这样既能向正反应方向进行的同时，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应。

表示用可逆号。

注意可逆反应强调在同时、同条件下不同的方向进行，这同时说明可逆反应不能向一方进行到底，即产物和反应物同时并存。

归纳整理

既能向正反应方向进行的同时，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应。

表示用可逆号。

“

”

特点：

同时、同条件，不同方向，同时并存

应用与实践

1、H2燃烧生成水，水电解能生成H2和O2，这是可逆反应吗？

2、二氧化硫溶于水所得溶液的溶质是否只有亚硫酸？

3、如将SO2气体通入滴加酚酞的NaOH溶液中，分析现象和化学方程式

思考交流

SO2也能使澄清石灰水变浑浊，那么怎样区分SO2和C02？

SO2是否还有其他特性？

实验探究

5、

（1）在亚硫酸溶液中加入品红溶液，然后再加热，

（2）在氯水中加入加入品红溶液，然后再加热，观察前后现象的变化。

观察前后现象的变化。

与试验

（1）对比，分析原因

归纳整理

SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定，受热易分解，使颜色恢复。

（2）漂白性

1、SO2和氯水的漂白有何不同?

2、对比实验3，分析二氧化硫能否漂白石蕊试液，这说明了什么？

思考交流

分析：

1、分析下列溶液颜色变化的原因：

SO2使紫色石蕊试液变红

SO2使品红试液褪色

氯水使紫色石蕊溶液褪色

SO2使滴加酚酞试液的NaOH溶液褪色

2、可通过方法检验使品红溶液褪色的是SO2还是Cl2

思考交流

从化合价角度看，SO2和C02还有什么区别？

学生分析：

SO2中S为+4价，处于中间价，所以既有氧化性又有还原性

归纳整理

SO2能使高锰酸钾溶液、氯水褪色，可以被氧气氧化成SO3体现还原性；能与H2S反应生成S单质，体现氧化性

应用提高

1、推测SO2与Cl2混合通入水中，会发生什么反应，产物为什么？

2、设计一个实验证