高中物理 第3单元 硅酸盐矿物与硅酸盐产品教学设计 苏教版必修1

用心 爱心 专心1 第第 3 3 单元单元 课时课时 1 1 硅酸盐矿物与硅酸盐产品硅酸盐矿物与硅酸盐产品 教学设计教学设计 一 学习目标 1 了解硅 二氧化硅 硅酸盐的存在与性质 2 通过对硅酸盐工业产品的了解 感受硅酸盐矿物的应用与人类文明的 发展的密切关系 3 从传统材料到信息材料的学习 体会到 化学 人类进步的关键 激发学习兴趣 增强学生研究 探索和发现新材料的意识 二 重点和难点 重点 硅酸钠 单质硅 二氧化硅的性质 硅酸盐的氧化物形式的书写 三 设计思路 本节课从介绍我们身边的高科技材料入手 激发学生学习的兴趣 由于本 节课内容比较简单 所以采用学生自主学习与师生共同归纳总结的教学方式 以 促使学生更多地参与教学过程 最后可以通过大量的图片介绍硅酸盐产品 以 揭示化学与社会发展的相互关系 四 教学过程 展示展示 含硅化合物及产品 ppt2 过渡过渡 硅在地壳中分布广泛 也是人类接触最早的元素之一 从燧石取火到 当今的单晶硅 光纤等高科技材料 人类对硅的认识从来就没有停止过 人们 最初接触的主要是传统的硅酸盐产品 陶瓷 砖瓦 水泥和玻璃 在介绍硅 酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识 提问提问 1 硅元素在地壳中的含量怎样 2 硅元素在自然界主要有哪些存在形式 过渡过渡 硅元素在自然界中广泛存在 主要是硅酸盐和二氧化硅的形式 下面 我们先来了解硅酸盐的有关知识 展示展示 自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式 ppt3 用心 爱心 专心2 讲解讲解 硅酸盐的组成相当复杂 常改写成氧化物的形式 介绍介绍 将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式 板书板书 一 硅酸盐 练习练习 ppt4 1 将硅酸钠 Na2SiO3 改写为氧化物形式 Na2O SiO2 2 将滑石 Mg3 Si4O10 OH 2 改写为氧化物形式 3MgO 4SiO2 H2O 3 将钠长石 NaAlSi3O8 改写为氧化物形式 Na2O Al2O3 6SiO2 过渡过渡 在硅酸盐中 硅酸钠是极少数溶于水中的一种 用途广泛 下面我们 先来学习它的有关知识 板书板书 二 硅酸钠 ppt5 介绍介绍 硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种 其水溶液俗称 水玻璃 是建筑行业经常使用的一种黏合剂 也可做防腐剂 防火剂 过渡过渡 在人类社会发展的过程中 大自然馈赠给人类很多材料 如泥土 木 材 石头等 但这些已远远不能满足人类社会发展的需求 所以 人们不断地 研制各种各样的新材料 以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要 设问设问 我们的生活越来越好 许多的家庭都购买了新的住房 买房 对任何一 个家庭来说 都是一桩大事 你们的父母少不得也要听听你们的建议说说看 从你们的角度 希望这房子至少应具备哪些基本条件呢 过渡过渡 你们所提的要求 与两种硅酸盐产品 水泥和玻璃的品种和质量是 分不开的 水泥和玻璃都属于传统的硅酸盐产品 板书板书 三 传统的硅酸盐产品 ppt6 展示展示 水泥图片 ppt6 学生活动学生活动 阅读课本 P79 并回答问题 1 水泥的特性 2 水泥的主要原料 3 水泥的用途 板书板书 1 水泥 ppt7 8 1 特性 具有水硬性 2 工业制备 用心 爱心 专心3 原料 黏土和石灰石 设备 回转窑 反应条件 高温煅烧 添加 石膏 作用 调节水泥的硬化速度 3 主要成分 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 介绍介绍 水泥以黏土和石灰石为主要原料 经研磨 混合后在水泥回转窑中煅 烧 再加入适量石膏 并研磨成细粉就得到普通水泥 解放前 我国的水泥生 产量很小 解放后 水泥工业有了迅速的发展 1985 年 我国的水泥产量跃居 世界第一位 1998 年 产量约占世界总产量的 37 5 并且 我国的水泥制品 工业发展也很迅猛 各种水泥制品被广泛使用 以代替钢材和木材 介绍介绍 常见的水泥制品和用途 ppt9 10 过渡过渡 玻璃也是硅酸盐产品 板书板书 2 玻璃 ppt11 播放播放 玻璃生产过程的视频 ppt12 学生活动学生活动 阅读课本 P80 了解玻璃的相关内容 介绍介绍 玻璃的生产过程 板书板书 2 玻璃 ppt13 主要性质 无固定熔点 原料 纯碱 石灰石 石英 设备 玻璃熔炉 反应条件 高温 成分 Na2O CaO 6SiO2 介绍介绍 几种常见的玻璃及其它们的特性和用途 ppt14 18 提问提问 同学们的英语水平估计要比我高 请看这句英文 To China for china China with china dinner with china 是什么意思呢 ppt19 提示提示 在英语中 China 是中国 而 china 是瓷器的意思 将中国称为 China 是说中国是瓷器之都 介绍介绍 陶瓷的起源 ppt20 和陶瓷的烧制过程 ppt21 学生活动学生活动 阅读课本 P80 了解瓷器的相关内容 用心 爱心 专心4 板书板书 3 陶瓷 ppt22 主要原料 粘土 其主要成分为Al2O3 2SiO2 2H2O 介绍介绍 现代陶瓷的应用 ppt23 24 巩固练习巩固练习 ppt25 水玻璃不具备的用途是 C A 耐酸水泥掺料 B 木材防腐剂 C 食品添加剂 D 建筑材料黏合剂 下列工业生产 用石灰石作为原料的 A 用海水为原料生产镁 制硅酸盐水泥 制普通玻璃 冶炼生铁 制 漂白粉 A B C D 结束语结束语 本节课我们学习了含硅的传统无机非金属材料 水泥 玻璃 陶瓷的生 产和用途 知道了我们的衣食住行都离不开硅 它是带来人类文明的重要元素 之一 作业作业 完成 练习与实践 第 1 4 5 题 用心 爱心 专心5 第第 3 3 单元单元 课时课时 2 2 二氧化硅与信息材料二氧化硅与信息材料 教学设计教学设计 一 学习目标 1 知道二氧化硅的一些性质及硅单质的制备 了解二氧化硅和单晶硅的 用途 以及与人类文明发展的密切关系 2 了解我国材料科学发展的成就 社会及科学技术的发展对新型材料的 要求 激发学习化学的热情 提高社会责任感 二 教学重点与难点 重点 二氧化硅和单晶硅的应用 二氧化硅的性质 难点 二氧化硅的化学性质 三 设计思路 本节课内容较贴近生活实际 所以在教学中考虑充分利用实物 模型及教 科书中的彩图和插图 增强教学的直观性 激发学生的学习兴趣 本节内容较 简单 可通过学生自己阅读归纳和老师评价总结的方法来认识物质的共性和个 性 有利于学生对知识的记忆和掌握 四 教学过程 导入新课导入新课 你们平时爱看电视吗 主持人中你们最喜欢哪一位 设疑设疑 很多节目都有主持人在现场与全国各地的观众进行交流的场景 那么 声音和图像信号是如何同步及时传输到各地的呢 又是使用了什么材料呢 讲述讲述 图像信号 声音信号必须依靠光缆及时传递 让我们尽管身处不同的 地方 却都能同步收看 制光缆的主要原料是二氧化硅 下面我们首先研究二 氧化硅的性质 投影投影 玛瑙 石英等图片 ppt2 讲述讲述 这些物质的主要成分都是二氧化硅 板书板书 一 二氧化硅 用心 爱心 专心6 1 存在形式 沙子 石英 水晶 硅藻土 设问设问 二氧化硅是氧化物 它是哪类氧化物 学生回答学生回答 酸性氧化物 设疑设疑 酸性氧化物应该具有那些性质呢 请大家根据阅读课本内容设计表格 归纳二氧化硅的性质 板书板书 2 性质 ppt3 二氧化硅 状态固态 硬度大 熔沸点很高 与水不反应 与碱溶液SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 性 质化 学 性 质 与碱性氧化物 SiO2 CaO 高温 CaSiO3 归纳归纳 从上面的比较我们看出 SiO2性质不活泼 不与水 酸 氢氟酸除外 反应 耐高温 耐腐蚀 但可与碱性氧化物和强碱溶液反应 设疑设疑 盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞 你知道是什么原因吗 强调强调 氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应 生成硅酸钠 具有粘性 容易把瓶 子和塞子粘住 不容易打开 讲述讲述 SiO2的熔沸点很高是由它的结构决定的 它是空间网状结构 板书板书 ppt4 3 空间结构 立体网状结构 结构单元 正四面体 介绍介绍 SiO2用途非常广泛 可用于制作光学镜片 石英坩埚等 我们来看介 绍 ppt5 6 7 过渡过渡 我们开始讲的光导纤维也是由 SiO2制取的 二 光导纤维 ppt8 讲述讲述 光导纤维 简称 光纤 就是一种能利用光的全反射作用来传导光线 用心 爱心 专心7 的透明度极高的玻璃细丝 光纤通信发展很快 全世界总量超过 1 亿公里 我 国在这方面起步并不算晚 1995 年一年铺设了 130 万公里 全国已形成八横八 纵的干线网 中日海底光缆已经开通 中美海底光缆工程也已经启动 1992 年 美国曾提出一项关于通信方面的计划 这就是 信息高速公路 计划 而光纤 光缆是信息高速公路的基石 观看观看 光导纤维介绍的录像 ppt9 提问提问 刚才录像中提到了光导纤维有哪些用途呢 讲述讲述 光导纤维的应用 ppt10 过渡过渡 光纤很神奇 下面我们再来看个神奇的图片 用硅原子组成的两个汉 字 中国 ppt11 介绍介绍 照片上的两个字是在硅晶体表面 通过操纵硅原子 写出 的 中国 两个字 笔画 的宽度约两纳米 这是目前世界上最小的汉字 说明人类已进 入操纵原子的时代 目前只有中国等少数国家掌握 我们应该为此感到自豪 讲述讲述 硅常作半导体材料 硅半导体材料的制备必须先制得高纯硅 请看制 备出的硅晶体图片 设问设问 那么硅晶体又是如何制备的呢 板书板书 三 硅 ppt12 1 硅的制备 制粗硅 2C SiO2 高温 Si 2CO 过渡过渡 这样制得的硅仍含有杂质 纯度不高 仍然不能满足工业生产的需要 所以要把粗硅提纯 板书板书 硅提纯 Si 2Cl2 高温 SiCl4 400 500 SiCl4 2H2 高温 Si 4HCl 引导引导 晶体硅的性质又怎样呢 请大家阅读课本 82 页 然后归纳一下 板书板书 2 硅的物理性质 ppt13 灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔沸点高 硬度大 难溶于水 硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间 是一种重要的半导体材料 用心 爱心 专心8 3 硅的化学性质 ppt14 1 常温下 性质稳定 与氧气 氯气 硝硫酸等都很难反应 2 加热高温条件下 与氧气 氯气等反应 Si O2 高温 SiO2 Si 2Cl2 高温 SiCl4 液态 4 硅的用途 ppt15 16 17 巩固练习巩固练习 ppt18 19 20 1 下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是 C A 常温下 O2能把 Si 氧化成 SiO2 B SiO2是酸性氧化物 能与水反应生成硅酸 C 石英 水晶 海沙的主要成分都是 SiO2 D 硅通常很稳定 不溶于常见的溶液中 2 要除去 SiO2中混有的少量杂质 CaCO3 最适宜的试剂是 B A 水 B 盐酸 C 稀硫酸 D 氢氧化钠溶液 3 据 2001 年 12 月有消息报道 有科学家提出硅是 21 世纪的能源 未来 的石油 的观点 假如硅作为一种普通使用的新型能源被开发利用 关于其有 利因素的下列说法中 你认为不妥当的是 D A 硅便于运输 储存 从安全角度考虑 硅是最佳的燃料 B 硅的来源丰富 易开采 且可再生 C 硅燃烧放出的热量大 且燃烧产物对环境污染程度底 容易有效控制 D 寻找高效催