发布时间 : 星期日 文章高一化学必修1（人教版）第四章教案及练习更新完毕开始阅读
第四章 非金属及其化合物
教材分析
本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外，科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。 考纲解读
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质性质有较大的差异。
2.了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。 3.认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性。
4.通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实、创新的良好品质。
5.以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。
6.了解氮循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。 单元内容特点
增强学习的探究性、亲历性和体验性元素化合物的性质来自观察、实验和经验，本章通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。例如，第三节中“用水吸收二氧化氮”的科学探究，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟对工业上生产硝酸的启迪，从中体验探究的乐趣，学会探究的方法。
注重化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合本章所涉及的单质和化合物与社会、生活、健康、环境的关系十分密切，教科书在这方面有比较充分的体现。但与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，在注意知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，并将科学精神和人文精神融合其中。化学科学技术与人类的关系从来没有像现在这样密切和严峻：化学对人类文明作出了巨大贡献，而人们对化学的误解与疏离却越来越严重。作为基础科学教育课程的化学必须面对这一现实，用科学的态度来看待化学的功与过。
本章在介绍几种典型的非金属元素的单质及其重要化合物的主要性质与应用时，不回避某些物质可能对环境、健康等带来的负面影响，并指出化学在解决这些问题时可能的方向和作用，这有助于培养学生的科学态度和价值观。
性质与用途紧密联系，深化对元素化合物知识的理解和应用这是本章教材的另一个特点，是深入理解、灵活运用物质性质的好方法、好途径，同时也是体现学习元素化合物知识价值的重要方面。这样不仅使教科书更具有吸引力和时代感，而且有利于增进学生学习化学的兴趣和情感。 教学重点
1．二氧化硅的性质(酸性氧化物、与氢氟酸反应)；硅酸钠的性质和用途；生产生活中的硅酸盐产品。 2．氯气的化学性质(与金属、水、碱的反应)；氯离子的检验。
3．二氧化硫的性质(与水反应、漂白性)及对大气的污染；浓硫酸的氧化性。 4．二氧化氮与水反应及对大气的污染；氨的化学性质和制取；硝酸的氧化性。 教学难点
1．氯气的化学性质(与水、氢氧化钠、氢氧化钙溶液的反应)。 2．可逆反应。
3．二氧化硫的氧化性和还原性；浓硫酸的氧化性。 4．二氧化氮与水反应；硝酸的氧化性。 单元教学建议
作为律前元素的元素化合物知识的学习，重在积累感性材料，因此教材只是选取了重点非金属元素的单质及其化合物。具体来看，碳族元素中碳的知识初中已经介绍过，因此可通过类比的方法进一步学习硅，但是酸性氧化物的概念初中未涉及，所以二氧化硅所具有的酸性氧化物的性质就成为第一节教学的重点和难点；硅酸盐的用途非常广泛，几乎深入到千家万户，因此可以上网查找相关的资料进行自主学习，但这种学习方式又是未曾尝试过的。氯气是一种强氧化剂，特别是与水的反应产物次氯酸可用于自来水的杀菌和消毒，与我们的日常生活联系十分密切，因此氯气的化学性质是一个重点内容，同时在与碱和水的反应中氯气既体现了氧化性、又体现了还原性，从氧化还原的角度看，这也是一个难点；二氧化硫和二氧化氮是本模块接触到的两种与环境有关的物质，硫元素、氮元素又都处于中间价态，其价态的特殊性决定了其性质的重要性。氨气、浓硫酸和硝酸与生产、国防密切相关，且其性质与初中阶段学习的稀硫酸、盐酸等截然不同，因此有必要对其性质作重点研究。 单元课时分配计划
节次 课时 第一节 无机非金属材料的主角──硅 2 第二节 富集在海水中的元素──氯 第三节 硫和氮的氧化物 第四节 氨 硫酸和硝酸 复习 2 2 3 1 第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一课时）
三维目标
（一）知识与能力：了解硅在自然界中的含量、存在、用途。了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性
质。了解 硅的基本性质。
（二）过程与方法： 自主学习，培养学生自学能力。 活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的
归纳能力、比较能力
（三）态度情感价值观：培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。通过对硅及其用途的学习使学
生热爱自然、热爱化学。 教学重点： 二氧化硅的性质 教学难点： 硅酸的性质 预习探究（学生用）
1.二氧化硅：（1）物理性质：不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大 ；（2）化学性质：①与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ； ② 与碱性氧化物(如CaO)反应：SiO2+CaO 高温 CaSiO3 ； ③与强碱反应(如NaOH)反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O （3）用途： 用于制取光导纤维、玻璃、陶瓷等
2.硅酸：（1）物理性质：不溶于水，酸性比碳酸弱；（2）制备：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl；（3）用途：干燥剂、催化剂载体 互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【新课引入】在美国有一个规模宏大的新兴高科技工业园区，那就是家喻户晓的硅谷。它是美国电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中的开发与应用起着举足轻重的作用，今天我们就一起来探讨非金属材料的主角——硅。 【教师强调】本节课的课标是：掌握二氧化硅的性质。 【过渡】请同学们展示你们收集的有关资料。 【板书】第一节 无机非金属材料的主角——硅 （二）合作探究（师生共用）
【学生活动】学生阅读课本P74页前两段。
【教师总结】硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧。既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。从初中的学习我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。
【问题1】试根据“结构——性质——用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？请画出硅和碳的原子结构示意图。 【学生思考并回答】： 【教师总结】
【讲述】碳和硅一样，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
+14 2 8 4 +6 2 4
【问题2】回忆碳在自然界存在形态，联想硅的存在，硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？
【学生思考并回答】
【教师总结】硅是一种亲氧元素，在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的二氧化硅及硅酸盐为主要存在形式。因此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。 【板书】一、二氧化硅
【教师活动】多媒体展示二氧化硅在自然界中的不同存在形式，引入二氧化硅的存在和应用。 【学生活动】阅读课本P74-75页科学视野。 【教师活动】展示二氧化硅的晶体结构。 【学生活动】（填空）
①SiO2是硅的最重要的化合物，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。 ②SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元如图所示：
该结构具有四面体结构，每个Si周围有4个O，而每个O跟2个Si相结合，所以SiO2是由Si和O按原子个数比 为1∶2所组成的立体网状结构的晶体。
【问题3】根据二氧化硅的存在和应用，二氧化硅具有什么物理性质？尝试与二氧化碳作比较？ 【板书】1.二氧化硅的性质和用途
【学生活动】1.根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表。
存在 物理性质 二氧化碳 空气 熔、沸点低，常温下是气体，微溶于水 二氧化硅 岩石中，石英、沙子和硅藻土都含有SiO2 硬度大，熔点高的固体，不溶于水 【教师总结】二氧化硅是坚硬、难溶的固体。 【问题4】思考二氧化硅与二氧化碳的性质比较，并举例写出二氧化碳作为酸性氧化物能发生反应的化学方程式。 【学生思考并书写】
【引入】根据二氧化碳的性质，你能知道二氧化硅的化学性质吗？ 【板书】2.二氧化硅的化学性质
【过渡】1. 玻璃很硬，玻璃中主要成分之一是二氧化硅，（展示量筒）量筒上的刻度是如何刻出来的？ 2. 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)? 3.实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗?
【教师活动】展示被氢氟酸腐蚀的玻片 【学生思考并回答】
【教师总结】不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，能与碱性氧化物反应，与强碱也能反应生成盐和水。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO 高温
CaSiO3
【自主练习】根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表（写出有关反应的化学方程式）。