无机非金属材料的主角硅第一课时教案
文档属性
| 名称 | 无机非金属材料的主角硅第一课时教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 13.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-02-09 15:27:43 | ||
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文档简介
《无机非金属材料的主角—硅》第一课时教案
张海芳 湖南省泸溪县第一中学416100
说课：从硅及其化合物的知识体系来看，它由硅单质、二氧化硅和硅酸以及硅酸盐等三部分内容组成。本节教材在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着分析二氧化硅的性质，再探究硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍硅单质的性质及其在高新技术领域应用。本课时主要通过教学解硅在自然界中的存在，二氧化硅的性质、存在和用途。
高一学生对硅的化合物有一些接触，还具备了以二氧化碳为例的酸性氧化物知识。因此，教学时联系生产、生活实际和已有的知识体系，充分利用实物、模型、教科书中的彩图和对比分析等增强教学的直观性，从感性经验上升为理性认识，增进学习的亲切感，降低学习难度，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。
教学目标：
（一）知识与技能：
1、了解硅在自然界中的存在。
2、了解二氧化硅物理性质，掌握其化学性质
（二）过程与方法：
1、通过相关联想、对比归纳，学会认识物质性质的方法，培养归纳总结能力。
2、通过“结构——性质——用途” 的元素化合物学习思路，培养学生思维和推理分析能力。
（三）情感态度与价值观：
1、通过大量的直观感性材、为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁，激发学习化学的兴趣，提高科技文化素养。
2、通过硅及其化合物在技术领域中的作用，使学生认识到“科学技术是第一生产力”， 逐渐形成正确的科学社会观，培养学生社会责任感。
教学重点：二氧化硅的性质
教学难点：二氧化硅的性质
教学媒体：多媒体课件
教学用具：岩石、沙子、土壤、水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、水泥
U盘、石英光导纤维、氢氟酸腐蚀过的玻璃片
教学方式：1、教学方法：提问、对比、引导、探究
2、学习方法：自学、观察、想象、归纳
教学过程：
【投影板书】第四章 非金属及其化合物
【思考交流】1、你知道哪些的非金属及其化合物？
2、这些物质与人类的生存环境有什么关系？
【学生活动】大家讨论交流，畅谈自己的认识
【归纳投影】1、地壳中含量最多两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；
2、空气中含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；
3、人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物：SO2、NO2、CO等。
4、食盐中的氯元素等。
【设计意图】培养学生发散思维能力，构架一座从书本知识到生活实际的桥梁，激发学习化学的兴趣，提高科技文化素养。
5分钟
【实物展示】第一组：岩石、沙子、土壤；
第二组：水晶、玛瑙；
第三组：陶瓷、玻璃、水泥；石英光导纤维；
【投影展示】第四组：U盘、硅太阳能电池、计算机芯片。
【学生活动】兴趣盎然，议论纷纷。
【新课引入】图片中的物质含有一种共同的元素──硅。我们不难发现，硅及其化合物在建筑、通信、光电技术及航空航天等方面有广泛的应用，在社会发展历程中扮演了重要的角色。
【投影板书】无机非金属材料的主角—硅
【教 师】讲到硅，我们必须联想到碳 。为什么呢？它们有什么关系？ 展示元素周期表，找出碳原子和硅原子元素周期表的位置。写出它们的原子结构式意图。
【学生活动】找出碳原子和硅原子元素周期表的位置。写出它们的原子结构式意图。
【师生探究】将表格中有关内容提问讨论
【学生活动】将探究的内容整理成知识小卡片。学生完成后投影小结。
【投影板书】整理归纳结果硅与碳的比较表
原子 Si C
原子结构式意图。
最外层电子 4 4
电子层数 3 2
得失电子的能力 不易失去也不易得到 不易失去也不易得到
主要化合价 +4 +2 +4
自然界的存在形式 游离态、化合态 化合态
【设计意图】通过硅单质及其化合物在日常生活中的应用，使学生认识到“科学技术是第一生产力” ，逐渐形成正确的科学社会观，培养学生社会责任感。
10分钟
【过 渡】虽然硅既不易失电子，也不易得电子，但是它却很喜欢跟氧呆在一起，是一种亲氧元素。因此，它在自然界中总是与氧相互结合，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。下面我们就从最简单的硅的氧化物二氧化硅入手来学习硅。
【投影板书】一、二氧化硅SiO2
【实物展示】传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，水晶、玛瑙装饰品等实物，它们的主要成分都是二氧化硅。对照这些实物想一想：
【投影板书】1：自然界有没有二氧化硅呢？
2：二氧化硅熔点、沸点、硬度、溶解性有什么特点？
3：化学稳定性如何？你的根据是什么？
【学生活动】猜想，阅读。自学P75内容，证实自己的猜想，将探究的内容整理成知识小卡片。
【科学视野】SiO2的晶体结构分析，了解SiO2的晶体的微观结构。
【投影板书】整理归纳结果。
存在 结晶形、无定形
结构 立体网状结构
物理性质 熔点高、沸点高、硬度大、难溶于水
化学性质 很不活泼稳定
用途 工艺品，建筑材料，光学、光纤制品原料
【设计意图】借助“结构——性质——用途” 的元素化合物学习思路 ，让学生由化合物用途猜测性质，培养学生观察、思维和推理分析能力，体验科学探究的乐趣。
20分钟
【过 渡】二氧化硅酸性氧化物。应该具有酸性氧化物的通性，
要体现在哪些方面？
【学生活动】回忆酸性氧化物的通性，然后汇报。
【讲解投影】与强碱反应→盐和水： SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
【思考交流】实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
【师生交流】璃中的SiO2会与NaOH反应生成Na2SiO3，Na2SiO3 有黏性，使瓶口和瓶塞黏结在一起。
【讲解投影】与碱性氧化物反应→盐：SiO2+CaO=====CaSiO3
【思考交流】为什么在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应？
【学生活动】大家各抒己，畅谈自己的观点，
点拔：硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应。
【设 疑】酸性氧化物是不是一定不和酸反应？
【实物展示】被氢氟酸腐蚀的玻片。
【讲解投影】与氢氟酸（HF）反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，打破了酸性氧化物不和酸反应的规律。
【思考交流】1、实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶
2、用什么试剂可以在玻璃上雕刻花纹？
【学生活动】思考、回答。
【投影小结】二氧化硅和二氧化碳结构性质比较（学生填表）
物质 二氧化硅 二氧化碳
熔点、沸点、硬度、状态 很高、大、固态 低、小、气态
化学性质 与水 不反应 CO2+H2O= H2CO3
与氢氟酸 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 不反应
与碱溶液 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与碱性氧化物 SiO2 +CaO = CaSiO3 CO2+CaO=CaCO3
【设计意图】根据学生已有的知识体系和生活经验，进行相关联想，掌握二氧化硅的化学性质，初步学会应用化学知识解释一些简单的实际问题，培养学生的逻辑思维和创新思维的能力。 40分钟
板书设计：
第四章 非金属及其化合物
1、无机非金属材料的主角—硅
知识卡片1、硅与碳对比表
原子 Si C
原子结构式意图。
最外层电子 4 4
电子层数 3 2
得失电子的能力 不易失去也不易得到 不易失去也不易得到
主要化合价 +4 +2 +4
自然界的存在形式 游离态、化合态 化合态
二、二氧化硅SiO2
知识卡片2、二氧化硅的性质和用途
存在 结晶形、无定形
结构 立体网状结构
物理性质 熔点高、沸点高、硬度大、难溶于水
用途 工艺品，建筑材料，光学、光纤制品原料
化学性质 很不活泼稳定
注意：SiO2的化学性质
1、与强碱反应→盐和水：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
2、与碱性氧化物反应→盐： SiO2+ CaO CaSiO3
3、与氢氟酸（HF）反应：SiO2+4HF＝ SiF4↑+2H2O，
课堂评价：
1、2003年6月中央电视台报导：南方某一工厂工人经常得一奇怪的肺病（肺矽病），经查此病主要是由一种矿物粉尘在空气中含量过高而引起，粉尘得主要成分是( )
A．C B．CaCO3 C．SiO2 D． Si
2、下列有关二氧化硅的叙述中错误的是( )
A．SiO2是酸性氧化物，溶于水得它对应的硅酸(H2SiO3)
B．SiO2可与碱性氧化物或强碱反应
C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
3、下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是( )
A．氢氧化钠溶液 B．氢氟酸
C．硫酸钠溶液 D．氯化钠溶液
4、设计实验证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石。写出有关的化学方程式。
参考答案：1、C 2、C 3、A先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解，方程式略。其他合理答案也可以。
课外评价：
教材P81面4、5、6
设计特色及反思：
1 、采取“呈现”的方式，通过大量的图片和实物，构架了一座从书本知识到生活实际的桥梁，使学生在学习的过程中更加和自然、生活等联系起来，帮助学生赞赏并感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，关注化学与有关的社会问题，提高了学生的科技文化素养。
2、通过引导设计对比表，将散乱的知识点梳理成知识小卡片，既便于教师完成大容量的教学任务，又有利于提高学生的归纳总结能力，形成了良好的学习习惯和学习方法。
3、教学过程设计中借助“结构——性质——用途”的主线，将较浅显的知识点放手让学生猜测、自学，找出其关键，锻炼学生的自学能力和判断能力，让学生在体验科学探究的乐趣的同时增进了自主探究的意识和信心。
4、开放式的问题设计，合作交流式的讨论，培养了学生的发散思维能力、创新思维能力、团结协作能力。
总的来说，这一节课基本体现了新课程的一些教学新理念，当然，其中还有一些不足，教学实施过程中由于不同的班级情况不同，在教学进程的把握上和时间的控制有一定的困难。
高温
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张海芳 湖南省泸溪县第一中学416100
说课：从硅及其化合物的知识体系来看，它由硅单质、二氧化硅和硅酸以及硅酸盐等三部分内容组成。本节教材在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着分析二氧化硅的性质，再探究硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍硅单质的性质及其在高新技术领域应用。本课时主要通过教学解硅在自然界中的存在，二氧化硅的性质、存在和用途。
高一学生对硅的化合物有一些接触，还具备了以二氧化碳为例的酸性氧化物知识。因此，教学时联系生产、生活实际和已有的知识体系，充分利用实物、模型、教科书中的彩图和对比分析等增强教学的直观性，从感性经验上升为理性认识，增进学习的亲切感，降低学习难度，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。
教学目标：
（一）知识与技能：
1、了解硅在自然界中的存在。
2、了解二氧化硅物理性质，掌握其化学性质
（二）过程与方法：
1、通过相关联想、对比归纳，学会认识物质性质的方法，培养归纳总结能力。
2、通过“结构——性质——用途” 的元素化合物学习思路，培养学生思维和推理分析能力。
（三）情感态度与价值观：
1、通过大量的直观感性材、为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁，激发学习化学的兴趣，提高科技文化素养。
2、通过硅及其化合物在技术领域中的作用，使学生认识到“科学技术是第一生产力”， 逐渐形成正确的科学社会观，培养学生社会责任感。
教学重点：二氧化硅的性质
教学难点：二氧化硅的性质
教学媒体：多媒体课件
教学用具：岩石、沙子、土壤、水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、水泥
U盘、石英光导纤维、氢氟酸腐蚀过的玻璃片
教学方式：1、教学方法：提问、对比、引导、探究
2、学习方法：自学、观察、想象、归纳
教学过程：
【投影板书】第四章 非金属及其化合物
【思考交流】1、你知道哪些的非金属及其化合物？
2、这些物质与人类的生存环境有什么关系？
【学生活动】大家讨论交流，畅谈自己的认识
【归纳投影】1、地壳中含量最多两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；
2、空气中含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；
3、人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物：SO2、NO2、CO等。
4、食盐中的氯元素等。
【设计意图】培养学生发散思维能力，构架一座从书本知识到生活实际的桥梁，激发学习化学的兴趣，提高科技文化素养。
5分钟
【实物展示】第一组：岩石、沙子、土壤；
第二组：水晶、玛瑙；
第三组：陶瓷、玻璃、水泥；石英光导纤维；
【投影展示】第四组：U盘、硅太阳能电池、计算机芯片。
【学生活动】兴趣盎然，议论纷纷。
【新课引入】图片中的物质含有一种共同的元素──硅。我们不难发现，硅及其化合物在建筑、通信、光电技术及航空航天等方面有广泛的应用，在社会发展历程中扮演了重要的角色。
【投影板书】无机非金属材料的主角—硅
【教 师】讲到硅，我们必须联想到碳 。为什么呢？它们有什么关系？ 展示元素周期表，找出碳原子和硅原子元素周期表的位置。写出它们的原子结构式意图。
【学生活动】找出碳原子和硅原子元素周期表的位置。写出它们的原子结构式意图。
【师生探究】将表格中有关内容提问讨论
【学生活动】将探究的内容整理成知识小卡片。学生完成后投影小结。
【投影板书】整理归纳结果硅与碳的比较表
原子 Si C
原子结构式意图。
最外层电子 4 4
电子层数 3 2
得失电子的能力 不易失去也不易得到 不易失去也不易得到
主要化合价 +4 +2 +4
自然界的存在形式 游离态、化合态 化合态
【设计意图】通过硅单质及其化合物在日常生活中的应用，使学生认识到“科学技术是第一生产力” ，逐渐形成正确的科学社会观，培养学生社会责任感。
10分钟
【过 渡】虽然硅既不易失电子，也不易得电子，但是它却很喜欢跟氧呆在一起，是一种亲氧元素。因此，它在自然界中总是与氧相互结合，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。下面我们就从最简单的硅的氧化物二氧化硅入手来学习硅。
【投影板书】一、二氧化硅SiO2
【实物展示】传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，水晶、玛瑙装饰品等实物，它们的主要成分都是二氧化硅。对照这些实物想一想：
【投影板书】1：自然界有没有二氧化硅呢？
2：二氧化硅熔点、沸点、硬度、溶解性有什么特点？
3：化学稳定性如何？你的根据是什么？
【学生活动】猜想，阅读。自学P75内容，证实自己的猜想，将探究的内容整理成知识小卡片。
【科学视野】SiO2的晶体结构分析，了解SiO2的晶体的微观结构。
【投影板书】整理归纳结果。
存在 结晶形、无定形
结构 立体网状结构
物理性质 熔点高、沸点高、硬度大、难溶于水
化学性质 很不活泼稳定
用途 工艺品，建筑材料，光学、光纤制品原料
【设计意图】借助“结构——性质——用途” 的元素化合物学习思路 ，让学生由化合物用途猜测性质，培养学生观察、思维和推理分析能力，体验科学探究的乐趣。
20分钟
【过 渡】二氧化硅酸性氧化物。应该具有酸性氧化物的通性，
要体现在哪些方面？
【学生活动】回忆酸性氧化物的通性，然后汇报。
【讲解投影】与强碱反应→盐和水： SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
【思考交流】实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
【师生交流】璃中的SiO2会与NaOH反应生成Na2SiO3，Na2SiO3 有黏性，使瓶口和瓶塞黏结在一起。
【讲解投影】与碱性氧化物反应→盐：SiO2+CaO=====CaSiO3
【思考交流】为什么在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应？
【学生活动】大家各抒己，畅谈自己的观点，
点拔：硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应。
【设 疑】酸性氧化物是不是一定不和酸反应？
【实物展示】被氢氟酸腐蚀的玻片。
【讲解投影】与氢氟酸（HF）反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，打破了酸性氧化物不和酸反应的规律。
【思考交流】1、实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶
2、用什么试剂可以在玻璃上雕刻花纹？
【学生活动】思考、回答。
【投影小结】二氧化硅和二氧化碳结构性质比较（学生填表）
物质 二氧化硅 二氧化碳
熔点、沸点、硬度、状态 很高、大、固态 低、小、气态
化学性质 与水 不反应 CO2+H2O= H2CO3
与氢氟酸 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 不反应
与碱溶液 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与碱性氧化物 SiO2 +CaO = CaSiO3 CO2+CaO=CaCO3
【设计意图】根据学生已有的知识体系和生活经验，进行相关联想，掌握二氧化硅的化学性质，初步学会应用化学知识解释一些简单的实际问题，培养学生的逻辑思维和创新思维的能力。 40分钟
板书设计：
第四章 非金属及其化合物
1、无机非金属材料的主角—硅
知识卡片1、硅与碳对比表
原子 Si C
原子结构式意图。
最外层电子 4 4
电子层数 3 2
得失电子的能力 不易失去也不易得到 不易失去也不易得到
主要化合价 +4 +2 +4
自然界的存在形式 游离态、化合态 化合态
二、二氧化硅SiO2
知识卡片2、二氧化硅的性质和用途
存在 结晶形、无定形
结构 立体网状结构
物理性质 熔点高、沸点高、硬度大、难溶于水
用途 工艺品，建筑材料，光学、光纤制品原料
化学性质 很不活泼稳定
注意：SiO2的化学性质
1、与强碱反应→盐和水：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
2、与碱性氧化物反应→盐： SiO2+ CaO CaSiO3
3、与氢氟酸（HF）反应：SiO2+4HF＝ SiF4↑+2H2O，
课堂评价：
1、2003年6月中央电视台报导：南方某一工厂工人经常得一奇怪的肺病（肺矽病），经查此病主要是由一种矿物粉尘在空气中含量过高而引起，粉尘得主要成分是( )
A．C B．CaCO3 C．SiO2 D． Si
2、下列有关二氧化硅的叙述中错误的是( )
A．SiO2是酸性氧化物，溶于水得它对应的硅酸(H2SiO3)
B．SiO2可与碱性氧化物或强碱反应
C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
D．SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
3、下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是( )
A．氢氧化钠溶液 B．氢氟酸
C．硫酸钠溶液 D．氯化钠溶液
4、设计实验证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石。写出有关的化学方程式。
参考答案：1、C 2、C 3、A先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解，方程式略。其他合理答案也可以。
课外评价：
教材P81面4、5、6
设计特色及反思：
1 、采取“呈现”的方式，通过大量的图片和实物，构架了一座从书本知识到生活实际的桥梁，使学生在学习的过程中更加和自然、生活等联系起来，帮助学生赞赏并感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，关注化学与有关的社会问题，提高了学生的科技文化素养。
2、通过引导设计对比表，将散乱的知识点梳理成知识小卡片，既便于教师完成大容量的教学任务，又有利于提高学生的归纳总结能力，形成了良好的学习习惯和学习方法。
3、教学过程设计中借助“结构——性质——用途”的主线，将较浅显的知识点放手让学生猜测、自学，找出其关键，锻炼学生的自学能力和判断能力，让学生在体验科学探究的乐趣的同时增进了自主探究的意识和信心。
4、开放式的问题设计，合作交流式的讨论，培养了学生的发散思维能力、创新思维能力、团结协作能力。
总的来说，这一节课基本体现了新课程的一些教学新理念，当然，其中还有一些不足，教学实施过程中由于不同的班级情况不同，在教学进程的把握上和时间的控制有一定的困难。
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