高一化学知识总结：1无机非金属材料的主角.doc

第一节 无机非金属材料的主角硅第一课时教学设计教学目标 知识与技能1了解硅元素在自然界中的存在形式； 2知道二氧化硅的性质；3了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质；4知道硅及其化合物的用途。 过程与方法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猜测物质的性质，从而推出物质的用途。 3本节多数内容属于了解层次，部分段落可让学生阅读自学培养学生的自学能力。情感态度与价值观1在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；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。有助与学生开阔眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2使学生逐渐形成正确的科学社会观，使学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生等与现代社会有关的化学问题，培养学生社会责任感。教学方式 教学方法：提问、对比、引导、探究 学习方法：自学、观察、想象、归纳教学重点 二氧化硅的性质；教学难点 硅酸盐的丰富性和多样性 教学媒体多媒体课件教学用具 试管 胶头滴管 滤纸或木条吸管 烧杯 酒精灯 镊子 盐酸溶液 氢氧化钠溶液 酚酞试液 硅酸钠溶液 蒸馏水 食品中的干燥剂 氢氟酸腐蚀过的玻璃片教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 新课引入：观看题图，引入第四章 介绍硅在自然界中的存在形式，引入第一节 观察题图，周期表以及地壳元素分布图，思考 观看一段有关硅及其化合物应用的段片 创设问题情景，诱发学生求知欲望 引出本节课的课题 提出思考：1。根据“结构性质用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？猜想其具有什么物性和化性？常温下为什么硅具有化学稳定性？尝试与碳做比较？ 引导：展示周期表和硅的结构图 小结硅与碳在结构和性质方面的异同 学生思考回答 观察，思考 归纳学案P55硅与碳的比较，划书P62、P68内容 培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力 让学生了解“结构性质用途” 的化学学习模式 提出思考：1。硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池、光电池等，硅的这些用途是利用了硅的什么性质？ 2 在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，你是如何理解的？ 引导学生思考讨论，小结用途 学生思考回答 小结，划书 培养学生思维能力 引入：二氧化硅的存在和应用 提出思考：1.根据二氧化硅的存在和应用，二氧化硅具有什么物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？二氧化硅的这些性质是由什么决定的？尝试与二氧化碳作比较？ 讲解二氧化硅的三个性质，注重引导与二氧化碳作比较，展示两个物质的结构图，强调结构决定性质 思考与交流P56 归纳学案P56二氧化硅与二氧化碳的比较，划书P64内容 培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力，加深了解“结构性质用途” 的化学学习模式 提出思考：5。实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)? 6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? 展示被氢氟酸腐蚀的玻片 观察，思考，回答 做记录 引导学生将已学知识与实际相结合 提出思考：7硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？ 引入：硅酸 实验41：要求现象记录 展示干燥剂，小结硅酸用途 学生思考回答 注意观察实验现象，总结得出结论 培养学生观察能力与思维能力 引入：硅酸盐 提出思考：8硅酸钠 （Na2SiO3）的俗称是什么？有什么用途？ 实验42：要求现象记录 思考回答 注意观察实验现象，总结得出结论 培养学生主动归纳总结能力 引入：硅酸盐及含硅化合物 提出思考：9从古自今，人类创造性地生产出哪三大类硅酸盐产品？一般硅酸盐的性质如何？如何表示复杂硅酸盐的组成？ 10还有哪些含硅物质？有什么用途？ 此部分主要由学生课前自学，课堂回答，归纳小结 让学生阅读自学培养学生的自学能力，展示大量图片，开阔学生眼界，让学生理解更多的现代相关科学理论与技术，使学生认识到“科学技术是第一生产力”，培养学生社会责任感。 课堂小结,布置作业 巩固知识 附：学生课前自学材料：分小组完成自学任务，小组得分记录在同学们的过程性评价里。 问题提纲： 1 根据“结构性质用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？猜想其具有什么物性和化性？常温下为什么硅具有化学稳定性？尝试与碳作比较？ 2 硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池、光电池等，硅的这些用途是利用了硅的什么性质？ 3 在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，你是如何理解的？ 4 根据二氧化硅的存在和应用，请分析：二氧化硅具有什么物性？化学稳定性如何？你的根据是什么？二氧化硅的这些性质是由什么决定的？尝试与二氧化碳作比较？ 5实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)? 6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? 7硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？ 8硅酸钠 （Na2SiO3）的俗称是什么？有什么用途？ 9从古自今，人类创造性地生产出哪三大类硅酸盐产品？一般硅酸盐的性质如何？如何表示复杂硅酸盐的组成？ 10还有哪些含硅物质？有什么用途？ 教学设计说明 本节主要是介绍碳族元素的另外一种代表元素硅。在新课标当中，有着跟以往教材明显区别的地方，这就是淡化了硅、二氧化硅、硅酸盐等物质的化学性质，只是简单的介绍了二氧化硅作为酸性氧化物的共性和特性以及作为硅酸盐的代表硅酸钠的最基本的化学性质。其余更多的篇幅是介绍这些物质在生活上的应用，特别是在今天一些最热门的行业以及最新兴的科学领域中的重要作用。其中，为了扩大学生的知识面，激发学生学习化学的兴趣，本节配有大量的插图、资料卡片、科学视野，供学生老师参考。另外，教师还可以根据当地的实际实际情况挑选更多的和学生密切相关的知识进行拓展。由于此内容比原教材改动较大，本人考虑到学生现有水平，在实际教学做出相关处理：如学生课前在小组内通过合作交流学习完成自学任务，然后经过老师堂上对重点的引导，学生的自己思考，最后对于问题的解答，学生很快就能够达成一致，从而达到共同促进的最终效果，而且能加大课堂容量，提高课堂效益。板书一、硅的物理性质(与碳比较)屏幕显示总结、评价学生的回答。硅的性质、用途(与碳比较)碳(C)硅(Si)晶体的物理性质金刚石、石墨的物理性质描述。颜色、熔点、硬度、导电性。周期表中的位置IVA族。IVA族，在碳元素的正下方。最外层电子、化合价4个电子，化合价较多。4个电子，常显4价，如SiO2。自然界中的存在金刚石、石墨、煤炭中都含有单质碳。有亲氧性，以硅酸盐或氧化物形式存在。用途金刚石用作装饰品，石墨作电极，等等。半导体材料，如晶体管、芯片等。图片展示(结合图片讲述)硅的重要性质半导体性的应用，另外，硅还是太阳能转换为电能的理想材料。如集成电路、计算机芯片等以及太阳能电池板都用到硅。过渡硅的最外层电子虽然为4，但在自然界中却找不到单质硅，这是由于硅具有亲氧性，自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。板书二、二氧化硅的性质屏幕显示展示二氧化硅的平面结构和空间结构。二氧化硅平面结构二氧化硅空间结构引导请观察二氧化硅的平面结构和空间结构，结合书本第64页图4-5，猜测二氧化硅具有哪些物理性质和化学性质？学生讨论四位同学一组讨论，然后请两位同学汇报讨论结果。分析引导观察二氧化硅的空间结构示意图，与埃菲尔铁塔(或金刚石的结构)很相似，猜测二氧化硅很坚硬，在通常情况下化学性质很稳定，实验室里石英坩埚用来作高温反应仪器，也正是证明了这一点猜测。设疑究竟SiO2具有怎样的化学性质呢？我们再留意以下一些身边的例子。沙滩上的沙子含有石英，实验室用玻璃瓶盛装试剂，但装NaOH溶液的试剂瓶瓶塞却不是玻璃塞你能从这些例子中概括SiO2的化学性质吗？学生讨论对比二氧化碳的化学性质，总结、概括二氧化硅的化学性质。屏幕显示CO2和SiO2化学性质的比较(1)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)与水反应：CO2H2O=H2CO3；SiO2与水不反应。(2)CO2与酸反应不反应，SiO24HF=SiF42H2O(3)与碱反应CO22NaOH=Na2CO3H2O SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(4)与碱性氧化物反应CO2CaO=CaCO3 SiO2CaO=CaSiO3用途作干冰、灭火、制汽水、制碱。水晶、玛瑙饰物，光学仪器，光导纤维。设疑为什么实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸？装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡胶塞？学生回答（略）分析实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸，因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：SiO24HF=SiF42H2O；装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因为玻璃的主要成分二氧化硅易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖黏合。屏幕显示展示二氧化硅的用途的图片。表达与交流用二氧化硅作为光导纤维与一般的普通光缆比较，有哪些优点呢？学生交流、汇报交流、汇报课前布置的“查找资料说明二氧化硅作为光纤的优越性”。小结收集同学的观点，总结概括。光纤光缆与普通电缆的比较光纤光缆普通光缆传递信息量每根光缆可同时通过10亿路电话。8管同轴电缆，每条通话1800路。原料来源原料来源广。资源较少。质量质量轻，每千米27克，不怕腐蚀，铺设方便。每千米16吨。性能抗电磁干扰，保密性好，不发生电辐射。不抗电磁干扰，发生电辐射。小结总结回顾硅的物理性质以及重要用途、二氧化硅的化学性质。随堂训练1.用交叉分类法连线。Al2O3 SiO2 MgO 两性氧化物 酸性氧化物 碱性氧化物金属氧化物 非金属氧化物 金属氧化物2.在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是()。焦炭纯碱氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙氮气碳酸钙A.B.C.D.课后作业化学学材第47页、第48页第1、3、5、6、7题；课本第69页第3、4题。教学反思本节课的主要目标是培养学生结合生活中的化学现象用已学的知识学会知识迁移、培养类比、归纳的能力。课堂上既复习了碳和二氧化碳、酸性氧化物的有关知识，也学习了硅、二氧化硅的化学知识。其次，逐步培养了学生搜索信息、分享信息的能力。本节课的重点、难点是二氧化硅的性质和用途，课堂上是通过先让学生对二氧化硅的结构和生活中二氧化硅的制品的了解，然后让学生猜测它可能具有的物理性质、化学性质，最后通过查找资料和身边的实例证明学生的猜测，以此来展开探究的思路。教学中体现了从生活到化学学科知识，再到生活、生产的思路，收到了不错的效果。课后对作业化学学材第48页第5、6、7题检查中发现，学生能很好地掌握硅酸盐的丰富性和多样性。教学建议：对二氧化硅的结构只要求学生有感性的认识，可提出问题：这种结构与外国的哪一建筑物相似？与我们学过哪种物质的晶体结构相似？因此它可能有怎样的物理性质？对于二氧化硅作为光导纤维的优越性能的有关资料的查找，要作为课外作业在一周前预先布置。本课特色课堂中采取学生讨论、分析，并结合了一些身边化学物质和大量优美的图片讲述，学生课堂反映很好。整节课老师讲述、归纳的时间为18分钟，学生活动的时间为22分钟，充分体现了让学生参与到课堂中来的新课标精神和培养学生自主学习的精神。第二课时复习回顾复习硅的用途，二氧化硅的化学性质和用途。继续学习硅在自然界中的另一种存在形式硅酸盐，及其有关的性质和用途。板书三、硅酸和硅酸盐的性质和用途学生实验课本第65页实验4-1、4-2。提出问题阅读课本第65页实验4-1实验操作后，请思考硅酸的酸性与盐酸比较怎样，与碳酸呢？如何通过实验验证你的猜想？实验设计补充实验：向硅酸钠溶液中吹入二氧化碳气体，观察实验现象。分组实验(实验后思考提出的问题)两人合作完成实验4-1和补充实验，比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱；完成实验4-2后，根据实验现象，思考硅酸钠在生活中有哪些用途。得出结论向硅酸钠溶液中滴加盐酸：Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl向硅酸钠溶液中吹气：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3板书31硅酸酸性强弱比较：HClH2CO3H2SiO3用途：制硅胶干燥剂、催化剂载体32硅酸钠(水溶液俗称水玻璃、泡花碱)水溶液呈碱性；可用作肥皂填料、木材防火剂及粘胶剂等。表达与交流(四人一组交流)看完这一组人类居所变迁的图片，谈谈你的感想。学生汇报讨论后发表自己的观点。小结1.社会在进步、人们生活条件在改善；2.人类利用的材料越来越优越；3.新型的材料对人类的进步起了重要作用，等等。过渡以上住房中用到的砖瓦、玻璃、水泥等都属于硅酸盐材料，可见，在通常情况下硅酸盐制品的性质稳定。板书33常见的硅酸盐制品(玻璃、水泥、陶瓷)屏幕显示玻璃制品和水泥样品，它们的成分和用途。板书演示硅酸盐制品的表示方法：用化学元素符号表示其成分及组成的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水屏幕显示古陶瓷图片欣赏讲述中国的陶瓷驰名世界，英文“China”(中国)一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼里中国是“瓷器故乡”。拓展与迁移(屏幕显示)结合图片介绍陶瓷的制作工序。过渡古陶瓷对人类文明起了重要的作用，随着科技的发展，不断研究出具有优异性能的新型陶瓷。比如高温超导陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。板书34具有优越性能的新型陶瓷屏幕显示几种新型陶瓷的图片各抒己见学完了这一课，谈谈你有什么收获。硅及其化合物对人类社会进步有哪些贡献