鲁科版必修1 第4章第1节硅　无机非金属材料 教案.doc

教学设计第1节硅无机非金属材料本节教材是安排在第二章元素与物质世界和第三章自然界中的元素之后，学生可以利用物质的分类、氧化剂还原剂等知识指导si、sio2化学性质的学习；而第三章碳的多样性的学习和初中科学关于碳的元素化合物知识为本节课提供了一个对比和归纳的空间，有利于必修2中对原子结构与元素周期律等内容的学习。同时，本节课也为学生学习选修模块2“化学与技术”中的主题2“化学与材料的制造、应用”奠定了知识基础。本节的重点着眼于硅单质及其化合物二氧化硅的主要性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在对其物理、化学性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值，激发学生对芯片、硅太阳能电池、集成电路、新型陶瓷等高科技产品的生产和应用原理产生兴趣和求知欲望，全面地体现化学课程的科学教育功能。一个国家新型材料的品种、质量和产量，是衡量一个国家科技和经济发展水平的重要标志之一。材料的发展对提高人们的物质生活水平有着十分重要的作用。通过本节的学习，让学生真正体会到化学在生产生活中的应用以及对“性质决定用途”这一基本化学思想的认识。本节教材内容框架课时分配：共1课时硅无机非金属材料教学目标1课标要求(1)体会新型无机非金属材料对人类生产和生活的影响，学会关注与化学有关的社会热点问题。(2)了解硅和二氧化硅的主要物理、化学性质及这些性质在新型材料中的应用，能书写有关反应的化学方程式。(3)懂得硅及硅合金在现代半导体工业以及二氧化硅与光导纤维，传统的硅酸盐无机非金属材料和新型无机非金属材料在生活、生产中的应用。2三维目标(1)知识与技能目标体会新型无机非金属材料对人类生产和生活的影响，学会关注与化学有关的社会热点问题。了解硅和二氧化硅的主要物理、化学性质及这些性质在新型材料中的应用，能书写有关反应的化学方程式。懂得硅及硅合金在现代半导体工业以及二氧化硅与光导纤维，传统的硅酸盐无机非金属材料和新型无机非金属材料在生活、生产中的应用。(2)过程与方法目标通过本节课的学习，培养学生的协作精神；观察、分析、对比和归纳能力。学习物质性质的方法：从一般到特殊，以物质的分类方法指导物质的学习。通过学习体会：性质决定用途。(3)情感态度与价值观目标通过认识新材料对人类生产、生活的重要影响，可以发展学生学习化学科学的兴趣。学会关注与化学有关的社会热点问题，深切感受“科学技术是第一生产力”，使其乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受科学带来的美妙与和谐。教学分析1教材分析本节介绍了重要的无机非金属材料硅及其氧化物二氧化硅的性质，本节的重点着眼于硅单质及其化合物二氧化硅的主要物理、化学性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在对其物理、化学性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到硅及其化合物知识在高科技中的应用价值，激发学生对芯片、硅太阳能电池、集成电路、新型陶瓷等高科技产品的生产和应用原理产生兴趣和求知欲望，全面地体现化学新课程的科学教育功能。2学情分析学生已有的知识分析：初中学习过有关c的基础知识，对非金属的性质有一定的了解；必修1第三章对c、co2有关性质的学习；必修1第二章氧化还原反应和物质的分类等基础理论；学生对研究物质的性质和程序有了一定的认识，具有了较强的学习分析能力。学生从日常生产和生活中获得的知识基础：学生接触过许多无机非金属材料如水泥、玻璃、陶瓷等；学生对新型无机非金属材料有一定认识；学生对无机非金属材料的认识局限于直观认识，还不会把它们归类分析。学生在本节内容学习上的“学困”分析：能理解二氧化硅与二氧化碳作为酸性氧化物的共性，不能把握二氧化硅的特性。部分学生可能会对二氧化碳与二氧化硅的物理性质差异的原因产生兴趣，要合理引导，此处切忌过深过难。教学重点、难点1重点本节教学知识上的重点是硅及二氧化硅的主要化学性质；传统无机非金属材料玻璃的工业制造工艺及主要反应。2难点硅的精制；二氧化硅和二氧化碳的性质对比；硅酸盐的丰富性和多样性。教学方法学生主体情境教学模式。通过含硅物质实物和多媒体教学让学生仿佛身临其境，教师同时引导学生学习和掌握教学内容，使教学目标与德育目标共同完成。采用提供资料、设疑、引导、讲解、对比、演示实验等教学方法。课前准备(一)学生准备1根据预习学案预习本节教材中硅及其氧化物的相关知识。2布置学生收集废旧芯片、水泥、各种玻璃、光纤、陶瓷制品等含硅物质实物、汽车内摆放的摆动双叶的“苹果花”，图片和有关资料，充分应用多媒体教学。(二)教师准备1教学课件(ppt文件)、有关图片、与本节教材相关的音像视频资料。2课堂演示实验的实验仪器与药品。板书设计一、半导体材料与单质硅1硅的物理性质：优良的半导体材料2硅的化学性质：常温性质稳定，高温可与氧气、氢氟酸、强碱溶液等反应sio2sio2si2f2=sif4si4hf=sif42h2si2naohh2o=na2sio32h23硅的制取sio22csi2co4硅的主要用途二、二氧化硅与光导纤维1二氧化硅的物理性质2二氧化硅的化学性质sio22naoh=na2sio3h2osio2caocasio3sio24hf=sif42h2o3光纤光缆与普通电缆的比较三、无机非金属材料1传统的无机非金属材料：玻璃、水泥和陶瓷玻璃工业中重要的化学反应：na2co3sio2na2sio3co2caco3sio2casio3co22新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷情景导入导入设计一【投影展示】展示实物及多媒体图片人面网纹陶盆(陕西半坡出土)认真观察图片及讲台展示的器物，让学生谈谈对无机非金属材料的认识。1图中展示了什么物品？2它们的共同点是什么？你还知道哪些无机非金属材料？【设计思路】通过无机非金属材料对人类生产和生活的影响来充分调动学生的学习积极性，把学生的思维快速引入课堂，让学生深刻体会化学科学与技术进步和社会发展的关系。实例导入法，紧紧抓住学生的注意力，唤起学生浓厚的学习兴趣，促使学生强烈的求知欲望。导入设计二教师展示家庭轿车内用来装饰的摆动双叶的“苹果花”，提出问题：谁为摆动的双叶源源不断地提供动力？【设计思路】紧密联系生活实际，激发学生学习兴趣，通过认识新材料对人类生产、生活的重要影响，发展学生学习化学科学的兴趣，使其乐于探究化学知识的奥秘，感受化学科学带来的美妙与和谐。推进新课【课题导入】一个国家新型材料的品种、质量和产量，是衡量一个国家科技和经济发展水平的重要标志之一。材料的发展对提高人们的物质生活水平有着十分重要的作用。含硅的无机非金属材料在集成电路、太阳能电池、光电池中应用广泛。【讨论互动】硅有什么独特的物理、化学性质？硅作为半导体材料体现了它的什么性质？学生分组，积极思考，阅读教材p107第一段。【设计思路】进一步激发学生的学习动机，引导学生进入新课学习状态。【交流共享】学习小组代表发言，对学生正确的发言充分的鼓励和肯定。【教师点拨】1回顾已学过的非金属单质如c、s的性质。2分小组预测si单质的性质。3引导学生思考：硅是重要的半导体材料，可能与它的什么性质有关？【板书】【投影展示】第一节硅无机非金属材料一、半导体材料和单质硅1物理性质：是一种灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体2化学性质：高温可以与氧气、氢气等物质反应【联想质疑】硅还有什么特殊的性质？【知识拓展】常温下化学性质稳定，还可与f2、hf、强碱反应。sio2sio2si2f2=sif4si4hf=sif42h2si2naohh2o=na2sio32h2【联想质疑】硅是现代电子科技的基础，它的制取原料是什么？怎样制得单质硅？【课件展示】硅的工业制法及制取原理。sio22csi2co【深入探究】此反应的氧化剂和还原剂。【讨论互动】阅读教材p108，学生小组讨论，互相学习，培养综合分析和总结表达能力，知识整理，使之条理化、系统化，引起学生更深入思考，体会硅的特殊性质，通过对化学方程式的书写巩固有关氧化还原知识。小组学生代表总结发言。【联想质疑】没有超高纯度的硅芯片，大规模集成电路及相应的计算机技术就难以实现。怎样提纯粗硅？ 【教师点拨】关于硅的提纯，对应我们的课后习题，我们再做讨论。【联想质疑】同学们，我们初中就已学习过二氧化碳的有关知识，二氧化碳有哪些物理化学性质？【深入探究】今天我们来学习与二氧化碳性质相似的二氧化硅的性质。【投影展示】沙子、水晶饰物。【讲解】沙子、水晶的主要成分都是sio2。【教师点拨】从物质的分类看，二氧化硅属于哪类物质？可能具有什么性质？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？【设计思路】时刻让学生体会化学科学文化知识对提高生活质量方面发挥的重要作用。【课件展示】二、二氧化硅与光导纤维【教师点拨】co2是气体、酸性氧化物，可与水、碱、碱性氧化物反应。【学生活动】学生书写有关co2的化学方程式。【设计思路】通过对二氧化碳和二氧化硅的性质比较，不仅能扩展学生的知识面，重要的是通过比较学习让学生发现问题，提出问题，从而激发学生对学习的浓厚兴趣和进一步深入探究的强烈愿望，使学生“想学”，“想知道结论”才会使学生主动参与，真正促进学生的发展。【深入探究】二氧化硅有哪些性质？【课件展示】二氧化碳与二氧化硅性质的比较。二氧化硅的有关重点化学性质：sio22naoh=na2sio3h2osio2caocasio3sio24hf=sif42h2o【联想质疑】1.光纤通讯和电缆通讯相比有什么优点？浅谈高科技对人类生活的影响。2光纤通讯利用了石英的什么性质？材料与物质的物理、化学性质决定了它们的用途。【课件展示】二氧化硅和二氧化碳的晶体结构。【教师点拨】物质的结构决定了它的性质，性质决定用途。【设计思路】此处仅为说明co2和sio2的物理性质差别较大提供科学依据，知识讲解适可而止，不宜深入。【分组讨论】【归纳总结】阅读教材p110“光导纤维”，体会光纤光缆与普通电缆的比较。小组推选代表发言。(巩固物质性质学习的一般顺序：判断类别、推测性质，培养学生归纳总结、对比学习能力，让学生体会科技进步给人类生产、生活带来的巨大变革。)【情景引入】我国的水泥、玻璃的产量大、品种丰富，排在世界前列。我国的三峡大坝是世界上最大的水泥混凝土大坝。你对这些传统的非金属材料了解多少？【学生活动】小组代表宣读本组关于传统非金属材料的小论文。观察。阅读课本110页最后一段到112页前两段。(培养学生收集、处理信息的能力)【课件展示】玻璃、陶瓷、水泥在生产、生活中的应用。学生列表比较玻璃、水泥的原料、成分、特点、用途。【深入探究】以玻璃工业为例，工业制玻璃中重要的化学反应。【归纳总结】玻璃工业中重要的化学反应：na2co3sio2na2sio3co2caco3sio2casio3co2学生讨论、探究、记忆高温下sio2与caco3、na2co3的反应。【设计思路】培养学生对比的学习方法，体会高温情况下和在溶液中某些化学反应的不同。【深入探究】无机非金属材料的发展有千年的历史，现代无机非金属材料的研究取得了什么进展？【实验探索】取出打火机中的打火装置，把点火端对着手指头，摁下开关。(学生体会高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷的种类、性质和用途，感性认识加深对压电陶瓷的认识，对比分析、归纳现代无机非金属材料对人类生活的影响)课堂小结学生阅读课后“概括整合”推出小组代表总结本节内容。【课后作业】p113“练习与活动”教学反思 1本节课从学生熟悉的日常生活用品(硅及二氧化硅制品)入手，联系生活比较紧密，学生学习兴趣较高，“学以致用、学习有用”成为学生学习的重要动机，化学课堂应该成为体现化学实用性的场所，让学生真正体会到化学在生产、生活中的应用以及对“性质决定用途”这一基本化学思想的认识，感受到化学学习为他们带来的快乐。2如果学校情况允许，应该带领学生参观一下当地的玻璃、水泥、陶瓷生产企业，更加直观形象地感受课堂化学知识与实际应用的差距，进一步激发学生的学习热情。课堂作业1常温下不能与硅反应的是()。a氢氟酸 b氟气c氢氧化钠溶液 d氯气答案：d2不能直接由氧化物和水生成的酸是()。ah2so4 bh2so3ch2sio3 dh2co3答案：c3下列离子组能在水溶液中大量共存，且加入盐酸可能生成沉淀的是()。ana、co、cl、sobca2、mg2、hco、clcno、so、oh、nadn