硅 无机非金属材料
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鲁科版
第1节 硅 无机非金属材料
（第1课时 教学设计）
莱山一中 唐美洁
【课堂要求】
了解硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用。
【教材分析】
1、硅元素是传统无机非金属材料中的重要组成元素，让学生认识硅和二氧化硅的性质及在现代电子工业和通讯业中的重要价值。
2、本节教材一方面引导学生用对比和类比的方法学习硅和二氧化硅的重要性质；另一方面引导学生了解物质性质对材料性能的影响，更深刻地认识化学科学与技术进步和社会发展的关系。
【学情分析】
学生可以根据结构决定性质的认识规律，通过分析硅的结构推断出硅的化学性质；结合二氧化碳的性质学习二氧化硅，从而降低新授课的难度。
【教学目标】
1、知识与技能目标
①、通过对硅及二氧化硅的学习，使学生了解其主要的性质。
②、让学生知道性质决定用途的道理，从而了解硅和二氧化硅在半导体工业和通讯业的重要应用。
2、过程与方法目标
①、使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。
②、“结构——性质——用途”是 硅及其化合物等内容学习的共同模式，让学生通过物质的结构推测物质的性质，进而推测出物质的用途。
③、本节部分内容属于了解层次，部分段落可让学生阅读自学培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。
3、情感态度与价值观目标
①、通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。
②、引用中国科学界重要贡献，激发学生爱国主义情感
【教学重难点】
1、 硅和二氧化硅的化学性质。
2、 培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力
【教学策略】
提问、对比、引导、探究、练习
【教学准备】
要求学生提前预习本节学案，使用投影仪。
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
【情景引入】投影展示片段：“没有自己的CPU芯片，我们的信息产业大厦就如同建立在沙滩上。”回国八年后年轻的海归博士邓中翰带领自己的团队夺走了世界同类产品市场分额的七成，使中国芯世界销量第一。介绍“星光中国芯”及《邓中翰和他的中国芯》。【板书】第1节 硅 无机非金属材料【引入】【提问】学习元素化合物知识的一般规律是什么？ 在老师引导下了解硅在尖端科技中的应用。 【回答】结构→性质 →用途 开拓学生的视野，激发学生探索的兴趣，调动其积极性,建立起对硅的求知欲。
【板书】一、半导体材料和单质硅1、物理性质【提问】通过学案回答以下几个问题：（1）、硅在自然界中的存在形态（2）、同素异形体的种类（3）、晶体硅的物理性质 【交流讨论】1、硅只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；2、硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体；3、晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410℃），是良好的半导体材料。 通过交流探头，提高学生阅读和归纳总结的能力。
【总结】【板书】2、结构硅原子最外层有4个电子，既不容易失去电子也不容易得到电子，所以硅的化学性质不活泼。【板书】3、化学性质-------不活泼在加热条件下，硅能跟一些非金属反应，如O2。Si＋O2 SiO2 【讨论】学生交流讨论，回顾碳的化学性质，并与硅进行比较。 通过学案批改和学生反馈的预习困难了解学生对预习知识的理解程度。强调结构和性质之间的关系。
【过渡】预习课本了解硅广泛应用于计算机技术领域，但自然界中没有游离态的硅，所以工业上必须制取硅，那工业上是如何制取硅单质的呢？【板书】4、硅的制法SiO2＋2C Si＋2CO（工业制法） 【思考回答】工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取粗硅。 使学生了解硅的工业制法。
教师活动 学生活动 设计意图
【设疑】结合刚才对中国芯的了解和学案总结出硅的用途。【板书】5、硅的用途 【回答】硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。 培养学生归纳总结的能力。
【设疑】什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？【投影】沙子、水晶、玛瑙、石英等制品。【板书】二、二氧化硅和光导纤维二氧化硅在自然界中的存在 【回答】氧化硅叫硅石，石英的主要成份是二氧化硅，透明的石英叫水晶，含有杂质的水晶叫玛瑙。 通过情景引入，激发学生的好奇心和求知欲。
【思考交流】根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？【板书】2、物理性质：硬度大、熔点高 【归纳整合】学生将学案进行补充整理。 联系实际归纳总结。
【设疑】二氧化硅属于那一类化合物？作为酸性氧化物结合二氧化碳的性质推测一下SiO2具有哪些化学性质？二氧化碳可以与水反应，二氧化硅与水反应吗？ 【归纳整合】作为酸性氧化物，与二氧化碳形成对比来分析二氧化硅具有的性质。 设疑，引导学生边思考边听讲，既调动学生的积极性，又有利于对问题的深入思考和探究。
【投影展示】物质二氧化硅二氧化碳物质分类酸性氧化物酸性氧化物与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH==Na2CO3+H2O与碱性氧化物反应SiO2+CaOCaSiO3CO2+CaO==CaCO3 与水反应不反应CO2+H2O→H2CO3 与C反应C+CO22CO2C+SiO22CO+Si不同点SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O 不与氢氟酸反应 【归纳】归纳总结，引导学生总结出二氧化硅作为酸性氧化物的通性和个性。补充整理学案。 1、调动学生原有知识结构，构建知识体系。2、学习用对比和类比的学习方法研究物质的性质。3、使知识系统化，条理化。
教师活动 学生活动 设计意图
【指导讨论】1、为什么实验室盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡胶塞？2、氢氟酸如何存放？3、如何制取硅酸？ 【讨论】分小组讨论。1、SiO2 + 2OH-=SiO32- + H2O2、用塑料瓶3、Na2SiO3 + 2HCl＝2NaCl + H2SiO3 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
【设疑】性质决定用途，思考二氧化硅的用途 【讨论】学生整理学案 让学生带着问题阅读教材，培养其自学能力。
【巩固练习】学案随堂练习 【联系】做学案上的练习。 及时对知识加以巩固
【随堂检测】【投影】（1）用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物（2）下列溶液通入过量的CO2后无沉淀的有。 A．CaCl2 B．Ca(ClO)2 C．Na2SiO3 D．饱和Na2CO3溶液 【回答】二氧化硅可以与氢氧化钠碱性氧化物等反应；A B. 对当堂内容进行检测，查漏补缺。
【布置作业】课后练习第2题 提高能力巩固知识
高温
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鲁科版
第1节 硅 无机非金属材料
（第1课时 教学设计）
莱山一中 唐美洁
【课堂要求】
了解硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用。
【教材分析】
1、硅元素是传统无机非金属材料中的重要组成元素，让学生认识硅和二氧化硅的性质及在现代电子工业和通讯业中的重要价值。
2、本节教材一方面引导学生用对比和类比的方法学习硅和二氧化硅的重要性质；另一方面引导学生了解物质性质对材料性能的影响，更深刻地认识化学科学与技术进步和社会发展的关系。
【学情分析】
学生可以根据结构决定性质的认识规律，通过分析硅的结构推断出硅的化学性质；结合二氧化碳的性质学习二氧化硅，从而降低新授课的难度。
【教学目标】
1、知识与技能目标
①、通过对硅及二氧化硅的学习，使学生了解其主要的性质。
②、让学生知道性质决定用途的道理，从而了解硅和二氧化硅在半导体工业和通讯业的重要应用。
2、过程与方法目标
①、使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。
②、“结构——性质——用途”是 硅及其化合物等内容学习的共同模式，让学生通过物质的结构推测物质的性质，进而推测出物质的用途。
③、本节部分内容属于了解层次，部分段落可让学生阅读自学培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。
3、情感态度与价值观目标
①、通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。
②、引用中国科学界重要贡献，激发学生爱国主义情感
【教学重难点】
1、 硅和二氧化硅的化学性质。
2、 培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力
【教学策略】
提问、对比、引导、探究、练习
【教学准备】
要求学生提前预习本节学案，使用投影仪。
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
【情景引入】投影展示片段：“没有自己的CPU芯片，我们的信息产业大厦就如同建立在沙滩上。”回国八年后年轻的海归博士邓中翰带领自己的团队夺走了世界同类产品市场分额的七成，使中国芯世界销量第一。介绍“星光中国芯”及《邓中翰和他的中国芯》。【板书】第1节 硅 无机非金属材料【引入】【提问】学习元素化合物知识的一般规律是什么？ 在老师引导下了解硅在尖端科技中的应用。 【回答】结构→性质 →用途 开拓学生的视野，激发学生探索的兴趣，调动其积极性,建立起对硅的求知欲。
【板书】一、半导体材料和单质硅1、物理性质【提问】通过学案回答以下几个问题：（1）、硅在自然界中的存在形态（2）、同素异形体的种类（3）、晶体硅的物理性质 【交流讨论】1、硅只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；2、硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体；3、晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410℃），是良好的半导体材料。 通过交流探头，提高学生阅读和归纳总结的能力。
【总结】【板书】2、结构硅原子最外层有4个电子，既不容易失去电子也不容易得到电子，所以硅的化学性质不活泼。【板书】3、化学性质-------不活泼在加热条件下，硅能跟一些非金属反应，如O2。Si＋O2 SiO2 【讨论】学生交流讨论，回顾碳的化学性质，并与硅进行比较。 通过学案批改和学生反馈的预习困难了解学生对预习知识的理解程度。强调结构和性质之间的关系。
【过渡】预习课本了解硅广泛应用于计算机技术领域，但自然界中没有游离态的硅，所以工业上必须制取硅，那工业上是如何制取硅单质的呢？【板书】4、硅的制法SiO2＋2C Si＋2CO（工业制法） 【思考回答】工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取粗硅。 使学生了解硅的工业制法。
教师活动 学生活动 设计意图
【设疑】结合刚才对中国芯的了解和学案总结出硅的用途。【板书】5、硅的用途 【回答】硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。 培养学生归纳总结的能力。
【设疑】什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？【投影】沙子、水晶、玛瑙、石英等制品。【板书】二、二氧化硅和光导纤维二氧化硅在自然界中的存在 【回答】氧化硅叫硅石，石英的主要成份是二氧化硅，透明的石英叫水晶，含有杂质的水晶叫玛瑙。 通过情景引入，激发学生的好奇心和求知欲。
【思考交流】根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？【板书】2、物理性质：硬度大、熔点高 【归纳整合】学生将学案进行补充整理。 联系实际归纳总结。
【设疑】二氧化硅属于那一类化合物？作为酸性氧化物结合二氧化碳的性质推测一下SiO2具有哪些化学性质？二氧化碳可以与水反应，二氧化硅与水反应吗？ 【归纳整合】作为酸性氧化物，与二氧化碳形成对比来分析二氧化硅具有的性质。 设疑，引导学生边思考边听讲，既调动学生的积极性，又有利于对问题的深入思考和探究。
【投影展示】物质二氧化硅二氧化碳物质分类酸性氧化物酸性氧化物与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH==Na2CO3+H2O与碱性氧化物反应SiO2+CaOCaSiO3CO2+CaO==CaCO3 与水反应不反应CO2+H2O→H2CO3 与C反应C+CO22CO2C+SiO22CO+Si不同点SiO2+4HF= SiF4↑ +2H2O 不与氢氟酸反应 【归纳】归纳总结，引导学生总结出二氧化硅作为酸性氧化物的通性和个性。补充整理学案。 1、调动学生原有知识结构，构建知识体系。2、学习用对比和类比的学习方法研究物质的性质。3、使知识系统化，条理化。
教师活动 学生活动 设计意图
【指导讨论】1、为什么实验室盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡胶塞？2、氢氟酸如何存放？3、如何制取硅酸？ 【讨论】分小组讨论。1、SiO2 + 2OH-=SiO32- + H2O2、用塑料瓶3、Na2SiO3 + 2HCl＝2NaCl + H2SiO3 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
【设疑】性质决定用途，思考二氧化硅的用途 【讨论】学生整理学案 让学生带着问题阅读教材，培养其自学能力。
【巩固练习】学案随堂练习 【联系】做学案上的练习。 及时对知识加以巩固
【随堂检测】【投影】（1）用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物（2）下列溶液通入过量的CO2后无沉淀的有。 A．CaCl2 B．Ca(ClO)2 C．Na2SiO3 D．饱和Na2CO3溶液 【回答】二氧化硅可以与氢氧化钠碱性氧化物等反应；A B. 对当堂内容进行检测，查漏补缺。
【布置作业】课后练习第2题 提高能力巩固知识
高温
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