二氧化硅溶于水吗

二氧化硅的化学性质

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ﻩ

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。在二氧化硅的内容学习过程中，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SiＯ

2

与CO

2

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,培养学生实事求是的科学态

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】

实验验证

实验一：二氧化硅与水的

反应

实验二：二氧化硅与碱的

反应

常温下，化学性质稳

定，不与水反应。

是酸性氧化物，还能

碱性氧化物反应

走进实验室

解决问题：盛装氢氧化钠溶

液的试剂瓶是用橡胶塞而

不是玻璃塞

用玻璃瓶装盐酸，用塑料瓶

装氢氟酸。提出猜想：只有

氢氟酸能与二氧化硅发生

反应吗？

氢氟酸是唯一一种能

与二氧化硅反应的

酸。

总结

二氧化硅是酸性氧化物，其

化学性质还受其结构的影

响。

共性：与碱和碱性氧

化物反应。

特性：不与水反应，氢

氟酸是唯一一种能与二

氧化硅反应的酸。

硅和碳的原子结构示意图

二氧化硅在自然界中存在

的图片

引入

增强学生对课堂的兴

趣，活跃课堂气氛。

化学性质相似

引导猜想

回忆二氧化碳的化学性质，引入

对二氧化硅化学性质的猜想

【教学过程】

教师活动教学内容

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SiO

２

。

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

课的内容,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

性质的课题内

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】二氧化碳的化学学生认真通过回忆二氧化3mｉn30s

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）

性质:

1、与水反应:

CO

2

+H

2

Ｏ==Ｈ

2

CＯ

3

2、与Ca(OH)

2

的

反应:

CO

2

+Ca(OH）

2

=Ｃ

aCＯ

3

+H

2

O

3、与CaO的反应：

CO

２

＋CaO=ＣaCO

3

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。

碳的化学性质引

出学生对二氧化

硅化学性质的猜

想。

【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。

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。

【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:

SｉO

2

+2NaOH

＝

Na

2

SiO

3

+H２

O

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

二氧化硅与碱性

氧化物反应生成

盐，反应方程式

是：ＳiO

2

＋

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

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

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。

反应的条

件提出疑

问。

【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Ｓ

iＯ

2

,Ｎ

ａOH溶液

能与玻璃

中的SiO

2

反应生成

Na

2

ＳiＯ

３

,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

二氧化硅仅与氢

氟酸反应:SｉＯ

２

+4ＨF=ＳiF

4

↑

＋２H

2

O

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

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。

【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内容,谢

谢。

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:CO

2

+Ｈ

2

Ｏ＝H

２

CＯ

3

不反

应

与碱反应:ＣO

2

＋Ca(OH)

2

=CaCO

3

+H

2

OSｉＯ

2

＋2NaOＨ＝

Ｎa

2

ＳiO

3

＋H

2

O

与碱性氧化物反应：ＣO

2

+CaO=CaCO

３

SiＯ

２

＋ＣａO＝＝CａＳ

ｉO

３

（条件:高温)特性：ＳiＯ

2

+4HF=SiF

4

↑+２H

2

O