2022年高中化學 《含硅礦物與信息材料》教案3 蘇教版必修1

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1、2022年高中化學 《含硅礦物與信息材料》教案3 蘇教版必修1 教學目標 1、 了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物的應用與人類文明發(fā)展的密切關系。 2、 通過探究性實驗掌握硅酸鈉的有關知識；學會將硅酸鹽的化學式書寫氧化物的形式的方法和技巧。 3、 知道二氧化硅的物理性質(zhì)和話性質(zhì)。了解二氧化硅的制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應用。 4、 認識單晶硅的使用給現(xiàn)代人類文明進程所帶來的重大影響。 5、 從傳統(tǒng)材料到信息材料的介紹，激發(fā)學生學習興趣，增強學生研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料的意識。 教 材 分 析 本單元按照人類使用含硅化合物的發(fā)展，以自然界存在的硅酸鹽到單

2、質(zhì)硅的制備為線索，引導學生認識身邊行行色色的硅酸鹽，了解二氧化硅和硅的性質(zhì)特點，知道平凡而神奇的硅對人類文明所產(chǎn)生的重大影響；本節(jié)教材插圖比較多，讓學生領略硅產(chǎn)品的豐富多彩，還有一個關于水泥的資料卡，可以讓學生的課內(nèi)知識與課外知識相互融合?！巴卣挂曇啊睂Ψ肿雍Y的介紹，也讓學生知道硅酸鹽的一些特殊用途。 擬采用的教學方法：多媒體演示法、實驗探究法、小組討論法。 教 學 重 難 點 重點：硅酸鈉(sodium silicate)、單質(zhì)硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性質(zhì)；硅酸鹽(silicate)的氧化物形式的書寫。 難點：單質(zhì)硅（silicon）和二氧化硅(s

3、ilica)的結(jié)構(gòu)。 課 時 分 配 第一課時： 硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料和信息材料的介紹。 第二課時： 單質(zhì)硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及它們的用途 教學過程（第1課時） 教學活動 學生活動 設計意圖 引入： 提問：（1）硅元素在地殼中的含量怎樣？ （2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？ 自學歸納、交流、討論回答問題。 （1）培養(yǎng)學生自學能力； （2）讓學生學會通過查閱資料來學習知識的學習方法。 過渡：硅元素在自然界中廣泛存在，主要是硅酸鹽和二氧化硅的形式，下面我們先來了解硅酸鹽的有關知識。 1．硅酸鹽(

4、silicate)的結(jié)構(gòu) 1）多媒體展示：自然界中的一些硅酸鹽的圖片及化學式； （2）介紹將硅酸鹽化學式改寫成氧化物的形式；要求學生練習后總結(jié)書寫規(guī)律。 （3）追問：硅酸鹽的結(jié)構(gòu)怎樣？為什么常改寫成氧化物的形式？ （1）觀察圖片和化學式，總結(jié)； （2）練習硅酸鹽化學式的改寫； （3）分析總結(jié)交流討論書寫規(guī)律； （1）創(chuàng)設情景，激發(fā)學習興趣；（2）通過訓練，鞏固知識，培養(yǎng)能力； （3）通過主動探索得出規(guī)律，將知識升華，培養(yǎng)學習的主動性，增強探索意識。 過渡：在硅酸鹽中，硅酸鈉是極少數(shù)溶于水中的一種，用途廣泛，下面我們先來學習它的有關知識。 2．硅酸鈉(sodium sil

5、icate)的知識 （1）展示硅酸鈉試劑； （2）探究實驗：硅酸鈉的性質(zhì)①加水溶解；并檢驗其溶液酸堿性；②向溶液中通二氧化碳或滴加稀鹽酸；③再向②中滴加氫氧化鈉溶液。（師生共同完成實驗，部分實驗由學生來探究演示。） （3）說說硅酸鈉的用途。 1）動手參與、探索實驗，觀察、分析、思考實驗現(xiàn)象，總結(jié)硅酸鈉的性質(zhì)； （2）書寫有關的化學、離子方程式； （3）從性質(zhì)思考用途。 1）通過實驗探索，培養(yǎng)科學探究能力； （2）讓學生學會掌握：實驗探索――分析總結(jié)――掌握知識的科學學習方法。 過渡：在豐富的硅酸鹽中，除硅酸鈉外，其它的在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如何？下面我們來了解傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的

6、有關知識。 3．硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料） （1）請同學們說出他們知道的硅酸鹽產(chǎn)品； （2）請同學們簡單說說它們是如何生產(chǎn)的？有什么共同點？（課前事先找資料） （3）播放一段錄像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生產(chǎn)簡介）。展示一些硅酸鹽產(chǎn)品。 （4）要求學生總結(jié)傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品即傳統(tǒng)材料：玻璃、水泥、陶瓷的生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的主要成分。 （5）用多媒體提供傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的應用及新發(fā)展的有關資料和圖片。 （1）部分學生回答問題； （2）觀看錄像后討論總結(jié)回答問題； （3）討論、總結(jié)硅酸鹽產(chǎn)品的應用與社會發(fā)展的關系。提出對產(chǎn)品應用的新設想。 1）創(chuàng)設情

7、景激活學生思維；主動參與體現(xiàn)學習主動性。 （2）了解產(chǎn)品的應用和新發(fā)展激發(fā)學習的熱情，增強探索意識，樹立遠大理想，增強努力學習的責任感和使命感。 過渡：通過剛才的介紹，我們已經(jīng)了解到硅酸鹽產(chǎn)品傳統(tǒng)材料在人類文明發(fā)展和社會進步的歷程中，起到了很大的推動作用；但是隨著科技的發(fā)展，這些傳統(tǒng)材料又有了新的用途，如光導纖維的應用。下面我們一起來了解一下光導纖維的有關知識。 4．信息材料――光導纖維 1）請同學們總結(jié)課前查閱的有關信息材料的資料，簡述光導纖維的主要成分和用途； （2）提供有關光導纖維的資料（簡介、制造和作用）；播放光導纖維的介紹錄像。 （3）展示實物：展示光導纖維并演示光在其中

8、的傳播實驗。 （1）思維、總結(jié)、回答； （2）閱讀資料，交流、討論總結(jié)； （3）觀察實驗。 （4）談談對信息材料的應用的感想。 （1）創(chuàng)造變被動為主動的學習環(huán)境；實物觀察提高對知識的理性認識； （2）通過資料的閱讀，拓寬視野，激發(fā)研究、探索的意識。 過渡：硅酸鹽除了上面的一些作用外，它還可以用來篩分子。 5．分子篩 (molecular sieve) （1）提供分子篩的有關資料和圖片； （2）從資料的介紹，要求學生發(fā)揮想象，推測它有哪些方面的用途 1）閱讀資料； （2）思維、想象、推測總結(jié)，回答。 （1）創(chuàng)設情景，讓學生主動參與；發(fā)揮思維想象力。 （2）激發(fā)學生研

9、究、探索意識。 課后布置任務：課后預習本單元第二部分二氧化硅與信息材料，通過各種途徑找關于這方面的資料， 第二課時 教師活動 學生活動 設計意圖 1． 引入新課 復習提問：（1）傳統(tǒng)材料硅酸鹽產(chǎn)品主要包括哪些？ （2）光導纖維的主要成分是什么？ （3）硅在自然界中無游離態(tài)，為什么？ 是不是單質(zhì)硅的性質(zhì) 思考、討論問題并回答。 溫故知新，引入學習境界；設疑激發(fā)學生的思維，讓學生帶著疑問學習新知識，提高學習效率。 過渡：下面我們就一起來討論學習硅單質(zhì)的性質(zhì)和用途 2、課前查閱資料 （1）要求學生從查閱的資料和了解的知識總結(jié)硅單質(zhì)的用途。 （2）提供集

10、成電路的有關資料。 （3）問：資料中的應用體現(xiàn)了硅的哪些性質(zhì)？ 討論、交流、總結(jié)、回答。 從學生了解的知識入手，學習效果好；提供資料，讓學生自主歸納，主動參與，激發(fā)思維。 過渡：硅單質(zhì)還有那些性質(zhì)？ 3、 硅(silicon)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) （1）提供硅單質(zhì)的彩圖。 （2）提供硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖或結(jié)構(gòu)模型；要求學生分析與哪種已學的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似？ （3）要求學生根據(jù)已學知識類推硅單質(zhì)有哪些物理和化學性質(zhì)？ (4)整理硅的物理性質(zhì)； （5）介紹硅的主要化學性質(zhì)。 （1）觀察、討論交流、類推、總結(jié)硅的物理性質(zhì)。 （2）討論類推硅的化學性質(zhì)。 （3）學習硅的化學性質(zhì)，有關化學

11、、離子方程式的書寫和氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移的練習。 （1）通過圖示來總結(jié)性質(zhì)，培養(yǎng)鍛煉學生的觀察能力； （2）由結(jié)構(gòu)類推性質(zhì)，培養(yǎng)鍛煉學生的分析推理能力，加深對物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的理解。 （3）介紹硅的化學性質(zhì)，完整知識，豐富內(nèi)容。 （4）讓學生學會運用類推、對比分析的學習方法。 思考探索：硅的性質(zhì)通常時穩(wěn)定的，那么自然界中為什么無游離態(tài)？請同學們課后查閱有關資料分析、討論解決。 過渡：由于硅的性質(zhì)使硅的用途非常廣泛而且非常重要。 4．硅的用途：用多媒體展示一些用作原料制造的產(chǎn)品圖片。 觀察總結(jié)硅的用途。 提供圖片，學習用途時能聯(lián)系實際，有利于記憶，學習效率高。同時

12、學習過程生動有形。提高學習興趣。 過渡：硅的用途非廣泛，特別是信息時代更離不開硅，自然界無游離態(tài)的硅，那么工業(yè)生產(chǎn)中是怎樣生產(chǎn)硅的呢？ 5．硅的工業(yè)制法 從用途引入，介紹工業(yè)生產(chǎn)高純度硅的主要過程和主要化學方程式。 學習了解工業(yè)生產(chǎn)硅的過程及主要化學方程式。從用途引入，介紹工業(yè)生產(chǎn)高純度硅的主要過程和主要化學方程式。 理論聯(lián)系實際，激發(fā)學生學習熱情和探索意識。 過渡：了解了硅的有關知識，我們再來學習二氧化硅的知識。 6．二氧化硅(silica)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途：（1）要學生展示收集的二氧化硅的實物和相應產(chǎn)品； （2）提供二氧化硅的在自然界的一些圖片；多媒體展示二氧化硅的結(jié)構(gòu)；

13、 （3）要求學生結(jié)合結(jié)構(gòu)和收集的資料總結(jié)類推二氧化硅的一些性質(zhì)； （4）介紹二氧化硅性質(zhì)；要求思考二氧化硅與氫氟酸、強堿溶液反應的實際作用。 （5）多媒體展示二氧化硅的一些制品。 (6)播放光導纖維的生產(chǎn)和作用錄像。 1）展示收集物品； （2）思考、交流、討論、總結(jié)、類推二氧化硅的性質(zhì)； （3）學習二氧化硅的性質(zhì)； （4）總結(jié)二氧化硅的用途 運用結(jié)構(gòu)分析推理性質(zhì)的方法學習新知識，培養(yǎng)學生有科學的學習方法；學習中主動參與，鍛煉能力。 課后布置任務：復習本單元的知識，通過相關練習進行鞏固。 教學反思： 1、本節(jié)的教學任務基本完成，通過學習過程的體驗，使學生形成和發(fā)展

14、正確地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思想方法，學會從生活中去發(fā)現(xiàn)化學、研究化學、應用化學。 2、 學生能在課前閱讀與本節(jié)相關的材料，知道目前全球信息的流通、電子業(yè)的發(fā)展是離不開硅的，并在課堂在上積極發(fā)表自己的看法，活躍了課堂氣氛，教師能在相對寬松平和的環(huán)境下講授新知識，學生也比較容易接受。 3、 小組之間積極討論，保證了教學的效率。教師鼓勵同學們努力學習，掌握更多的科學知識，開發(fā)、研究硅這古老而又年輕的元素在更多方面的應用。 4、 有些同學上網(wǎng)找了大量的資料，包括新型的陶瓷、玻璃以及玻璃珠的應用，課堂時間如果足夠，教師可以對這方面的知識做簡要的介紹，拓展學生的視野，也激起學生學習化學的興趣，讓學生

15、知道“科技可以創(chuàng)造奇跡”。 5、 若有條件可以帶學生到就近的水泥產(chǎn)、玻璃產(chǎn)等去參觀這些硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，讓學生體會到生活中處處有化學，要知道讀書的目的是為了“學以致用”。 問題思考： 1.你有沒有發(fā)現(xiàn)實驗室中，盛裝堿液的試劑瓶的塞子是什么塞？為什么不是玻璃塞？ 2．請畫出碳原子和硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，比較兩原子結(jié)構(gòu)有何共同點？碳單質(zhì)金剛石和晶體硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有相似之處嗎？那么，CO2和SiO2呢？據(jù)所學知識列表比較它們的性質(zhì)；分析思考產(chǎn)生性質(zhì)差別的根本原因是什么？ 【提示】： CO2 SiO2 物理性質(zhì) 無色無味氣體，能溶于水。它的固體叫干冰。 難溶、難熔的固體，硬度大，熔沸點高。 化學性質(zhì) 是酸性氧化物：能與水反應、與堿反應、與堿性氧化物反應；與過氧化鈉反應；與碳酸鈉溶液反應；有水時能溶解碳酸鈣；高溫與碳反應等。 是酸性氧化物，但不溶于水，不與水反應，常溫只與單質(zhì)氟、氫氟酸和強堿溶液反應；高溫可與氧化鈣、純堿、碳酸鈣碳單質(zhì)反應。 聯(lián)系 CO2 + 2H2O +Na2SiO3 == Na2CO3 + H4SiO4↓(酸性：H2CO3強于H4SiO4或H2SiO3)