第四章《無機非金屬材料的主角-硅》完整教案

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1、 §4.1 【無機非金屬材料的主角-硅】教學(xué)設(shè)計 課題 無機非金屬材料的主角-硅（第一課時） 課型 授課人 授課班級 高一 教材分析 本節(jié)教材內(nèi)容“無機非金屬材料的主角——硅”作為第四章“非金屬及其化合物的開篇，是因為硅及其化合物在社會發(fā)展歷程中、國民經(jīng)濟中、信息化社會中的重要性和廣泛性。 學(xué)生通過初中的學(xué)習(xí)，知道地殼中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在學(xué)生較有興趣的計算機、通信、信息技術(shù)等方面有著廣泛的用途，玻璃、水泥、水晶的呢個硅的化合物又是學(xué)生在日常生活中所熟悉的物質(zhì)，學(xué)習(xí)起來令人感到貼近生活，學(xué)生易于接受。因此，把硅元素的有關(guān)內(nèi)容編寫在最前面有利于提高學(xué)

2、生學(xué)習(xí)的積極性。 教材的編排順序體現(xiàn)了新課改的精神。從身邊的世界生活及二氧化硅的用途入手學(xué)習(xí)重要的性質(zhì)，注重培養(yǎng)能力，使學(xué)生在主動參與中學(xué)習(xí)知識，在主動探究中學(xué)習(xí)知識。本節(jié)抓住重點化學(xué)性質(zhì)而不是面面俱到，這樣，節(jié)省了時間，有利于學(xué)生掌握更多的知識，有利于擴大知識面，最終達到提高科學(xué)素養(yǎng)的目的。 學(xué)生分析 1.學(xué)生在初中的時候已經(jīng)學(xué)習(xí)過碳族元素中的碳和二氧化碳的性質(zhì)和實驗，有一定的基礎(chǔ)，可以利用類比的方法進行學(xué)習(xí)。 2.對于硅、二氧化硅和硅酸鹽方面的知識，學(xué)生還沒在課本中接觸過。不過在日常生活中接觸到很多硅酸鹽，對其有一定的感性認知，有利于學(xué)生掌握知識。 3.學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過有關(guān)金

3、屬和非金屬等一些元素的性質(zhì)，對掌握和學(xué)習(xí)一種元素的性質(zhì)的方法有一定的體會。 教學(xué)目標(biāo) [知識與技能] 了解二氧化硅、硅酸的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用，掌握二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。 [過程與方法] 學(xué)會運用對比的方法來認識物質(zhì)的共性和個性，從而培養(yǎng)學(xué)生對新舊知識進行歸納比較的能力；提供視頻、圖片等媒體資源和閱讀材料讓學(xué)生觀看和閱讀，培養(yǎng)學(xué)生提煉信息的信息素養(yǎng)和自學(xué)能力。 [情感態(tài)度與價值觀] 培養(yǎng)學(xué)生對自然界的熱愛，學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。體會硅的化合物在無機非金屬材料中扮演的重要角色，增強將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)的意識，使學(xué)生逐漸形

4、成正確的科學(xué)社會觀，認識到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”、關(guān)心環(huán)境、資源再生等與現(xiàn)代社會有關(guān)的化學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感。 教學(xué)重點 硅及硅的化合物的重要化學(xué)性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化 教學(xué)難點 硅及硅的化合物的相互轉(zhuǎn)化 教學(xué)媒體 多媒體教學(xué)，實驗教學(xué) 教學(xué)策略 1.采用對比的方法，聯(lián)系碳、二氧化碳等學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。 2.要多運用日常生活中的事例進行教學(xué)。非金屬元素首先介紹硅元素，硅的化合物普遍存在是原因之一。 3.通過自學(xué)討論的方法進行硅酸鹽的教學(xué)。 教學(xué)流程圖 板塊2： 硅元素及硅的化合物的應(yīng)用 板塊3： 硅的化合物的相互轉(zhuǎn)化 板塊1

5、： 硅元素的發(fā)展的歷史 板塊4： 硅及硅的化合物的發(fā)展前景 教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)設(shè)想 情景引入 【PPT投影玻璃的發(fā)展歷史】播放關(guān)于玻璃的燒制過程，或者玻璃的發(fā)展小史的視頻 一位同學(xué)朗讀，其他同學(xué)認真聽，認真思考 通過對玻璃制造原理及成分分析，初步建立從材料的角度學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的意識，明確課題。 【提問】根據(jù)上述材料，大家猜想玻璃的主要含有的元素是什么？生產(chǎn)的主要工藝是什么？ 認真思考，會打老師問題，確定硅是玻璃的主要組成成分。 從原料的組成和反應(yīng)條件，推測反應(yīng)，確定玻璃的主要成分，并從歸類的角度說明二氧化硅是酸性氧化物的性質(zhì) 硅的學(xué)習(xí) 【PPT

6、投影】 周期表中的位置 原子結(jié)構(gòu)示意圖 在自然界中的存在 碳 硅 【提問】單質(zhì)硅和單質(zhì)碳有什么亦同？ 【PPT小結(jié)】 （1）兩元素的共性：在化學(xué)反應(yīng)中其原子既不易失電子也不易得電子，主要形成共價（四價）化合物。 （2）存在差異：硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的，而碳卻沒有此特點。 思考并回答 通過類比的方法引出二氧化硅的酸性 硅的重要化合物的學(xué)習(xí) 【PPT展示】關(guān)于硅的在現(xiàn)代科技上的應(yīng)用，尋找生活中的含硅材料，體會它們在提升生活質(zhì)量方面的重要作用。（展示主要有芯片、玻璃、硅膠、耐火材

7、料、粘合劑等現(xiàn)代化材料） 學(xué)生通過自主收集的資料，小組討論，相互展示。明確以上材料的化學(xué)組成組成 把化學(xué)理論聯(lián)系到現(xiàn)實生活，提升學(xué)生的價值觀。 【教師提示】二氧化硅也是一種酸性的氧化物，大家通過類比來歸納總結(jié)出二氧化硅的一些化學(xué)性質(zhì)。 歸納總結(jié) 【PPT展示】關(guān)于二氧化硅的一些重要性質(zhì) 觀看，記憶 【PPT展示】關(guān)于硅膠組成的小資料卡片（硅膠的主要成分） 【提出問題】如何由二氧化硅制備硅酸凝膠？ 小組討論，確定制備的方法方案。并且提出方案 自主探究式學(xué)習(xí) 【演示實驗】硅酸鈉溶液和稀鹽酸制備硅酸凝膠。 觀看實驗 通過以二氧化硅為基礎(chǔ)原料制備硅膠和水玻璃，初步形成

8、從材料學(xué)性質(zhì)的研究思路，建立硅的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 【問題拋出】 1、敞口存放的水玻璃為什么會變渾濁？ 2、保存水玻璃為什么用橡皮塞? 3、為什么堿性溶液保存也要用橡皮塞？ 學(xué)生以學(xué)習(xí)小組展開討論，大部分學(xué)生能分析出三個問題的答案 1、因為空氣中的二氧化碳 2、從玻璃的主要成分看 3、從玻璃的主要成分看 讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究、體驗交流討論，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論的過程，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 【PPT展示】 帶有橡皮塞的硅酸鈉溶液 硅酸鈉溶液和二氧化碳的反應(yīng) 帶有橡皮塞的氫氧化鈉溶液 觀看 【內(nèi)容拓展】硅酸鈉溶液的粘性帶給我們的啟示。 討論出硅酸鈉粘性的

9、利與弊。 辯證、全面地看待物質(zhì)的性質(zhì)，揚長避短、趨利避害。 【提問】 硅酸鈉溶液還可能有哪些用途呢？ 引導(dǎo)學(xué)生和教師一起完成耐火性對比實驗，體會硅酸鈉溶液的阻燃性。 與教師合作實驗，并說明浸有硅酸鈉溶液和浸有飽和食鹽水的布片的耐火性對比。 【提問】硅酸鈉用途如此廣泛，它是如何制備的？ 【PPT展示】二氧化硅在自然界中、地殼中的存在形式和含量。 回顧前面提到的硅酸鈉的制備問題，了解二氧化硅在自然界中、地殼中的存在形式和含量。 【短片展示】硅及硅的化合物在未來科技中的一些應(yīng)用。 將所學(xué)的聯(lián)系實際 【課堂知識小結(jié)】完成硅的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系和相關(guān)方程式，書寫相關(guān)的化學(xué)方

10、程式。落實以硅為核心元素的含硅物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。 思考并記憶、整理。 對本節(jié)課的內(nèi)容，進行回顧和總結(jié) 【研究拓展】如果我想研究電腦芯片這種材料，我想研究什么？想怎么開展研究？請同學(xué)們下課后查閱資料。 確定組成Si，通過查閱資料、訪談、實驗等途徑了解Si的特性及應(yīng)用等，運用所學(xué)反應(yīng)規(guī)律預(yù)測制備硅的反應(yīng)，拓展研究的思路和方法。 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識的能力 [板書設(shè)計] 無機非金屬材料的主角-硅 材料 芯片 玻璃 硅膠 耐火材料 粘合劑 主要成分 Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 分 類 單質(zhì) 酸性氧化物 弱酸 弱酸鹽 鹽酸 被還原 脫水 化學(xué)性質(zhì) Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 - 4 -