2019-2020年高中化学 《含硅矿物与信息材料》教案3 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 含硅矿物与信息材料教案3 苏教版必修1教学目标1、 了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切关系。2、 通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识；学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧。3、 知道二氧化硅的物理性质和话性质。了解二氧化硅的制品在高科技信息产业中的应用。4、 认识单晶硅的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响。5、 从传统材料到信息材料的介绍，激发学生学习兴趣，增强学生研究、探索、发现新材料的意识。教材分析本单元按照人类使用含硅化合物的发展，以自然界存在的硅酸盐到单质硅的制备为线索，引导学生认识身边行行色色的硅酸盐，了解二氧化硅和硅的性质特点，知道平凡而神奇的硅对人类文明所产生的重大影响；本节教材插图比较多，让学生领略硅产品的丰富多彩，还有一个关于水泥的资料卡，可以让学生的课内知识与课外知识相互融合。“拓展视野”对分子筛的介绍，也让学生知道硅酸盐的一些特殊用途。拟采用的教学方法：多媒体演示法、实验探究法、小组讨论法。教学重难点重点：硅酸钠(sodium silicate)、单质硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性质；硅酸盐(silicate)的氧化物形式的书写。难点：单质硅（silicon）和二氧化硅(silica)的结构。课时分配第一课时： 硅酸盐矿物、传统材料和信息材料的介绍。第二课时： 单质硅、二氧化硅的结构和性质及它们的用途 教学过程（第1课时）教学活动学生活动设计意图引入：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？自学归纳、交流、讨论回答问题。（1）培养学生自学能力；（2）让学生学会通过查阅资料来学习知识的学习方法。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。1硅酸盐(silicate)的结构1）多媒体展示：自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式；（2）介绍将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式；要求学生练习后总结书写规律。（3）追问：硅酸盐的结构怎样？为什么常改写成氧化物的形式？（1）观察图片和化学式，总结；（2）练习硅酸盐化学式的改写；（3）分析总结交流讨论书写规律；（1）创设情景，激发学习兴趣；（2）通过训练，巩固知识，培养能力；（3）通过主动探索得出规律，将知识升华，培养学习的主动性，增强探索意识。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。2硅酸钠(sodium silicate)的知识（1）展示硅酸钠试剂；（2）探究实验：硅酸钠的性质加水溶解；并检验其溶液酸碱性；向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸；再向中滴加氢氧化钠溶液。（师生共同完成实验，部分实验由学生来探究演示。）（3）说说硅酸钠的用途。1）动手参与、探索实验，观察、分析、思考实验现象，总结硅酸钠的性质；（2）书写有关的化学、离子方程式；（3）从性质思考用途。1）通过实验探索，培养科学探究能力；（2）让学生学会掌握：实验探索分析总结掌握知识的科学学习方法。过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用如何？下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。3硅酸盐产品（传统材料）（1）请同学们说出他们知道的硅酸盐产品；（2）请同学们简单说说它们是如何生产的？有什么共同点？（课前事先找资料）（3）播放一段录像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生产简介）。展示一些硅酸盐产品。（4）要求学生总结传统的硅酸盐产品即传统材料：玻璃、水泥、陶瓷的生产原料和产品的主要成分。（5）用多媒体提供传统的硅酸盐产品的应用及新发展的有关资料和图片。（1）部分学生回答问题；（2）观看录像后讨论总结回答问题；（3）讨论、总结硅酸盐产品的应用与社会发展的关系。提出对产品应用的新设想。1）创设情景激活学生思维；主动参与体现学习主动性。（2）了解产品的应用和新发展激发学习的热情，增强探索意识，树立远大理想，增强努力学习的责任感和使命感。过渡：通过刚才的介绍，我们已经了解到硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用；但是随着科技的发展，这些传统材料又有了新的用途，如光导纤维的应用。下面我们一起来了解一下光导纤维的有关知识。4信息材料光导纤维1）请同学们总结课前查阅的有关信息材料的资料，简述光导纤维的主要成分和用途；（2）提供有关光导纤维的资料（简介、制造和作用）；播放光导纤维的介绍录像。（3）展示实物：展示光导纤维并演示光在其中的传播实验。（1）思维、总结、回答；（2）阅读资料，交流、讨论总结；（3）观察实验。（4）谈谈对信息材料的应用的感想。（1）创造变被动为主动的学习环境；实物观察提高对知识的理性认识；（2）通过资料的阅读，拓宽视野，激发研究、探索的意识。过渡：硅酸盐除了上面的一些作用外，它还可以用来筛分子。5分子筛(molecular sieve)（1）提供分子筛的有关资料和图片；（2）从资料的介绍，要求学生发挥想象，推测它有哪些方面的用途1）阅读资料；（2）思维、想象、推测总结，回答。（1）创设情景，让学生主动参与；发挥思维想象力。（2）激发学生研究、探索意识。课后布置任务：课后预习本单元第二部分二氧化硅与信息材料，通过各种途径找关于这方面的资料，第二课时教师活动学生活动设计意图1 引入新课复习提问：（1）传统材料硅酸盐产品主要包括哪些？（2）光导纤维的主要成分是什么？（3）硅在自然界中无游离态，为什么？是不是单质硅的性质思考、讨论问题并回答。温故知新，引入学习境界；设疑激发学生的思维，让学生带着疑问学习新知识，提高学习效率。过渡：下面我们就一起来讨论学习硅单质的性质和用途2、课前查阅资料（1）要求学生从查阅的资料和了解的知识总结硅单质的用途。（2）提供集成电路的有关资料。（3）问：资料中的应用体现了硅的哪些性质？讨论、交流、总结、回答。从学生了解的知识入手，学习效果好；提供资料，让学生自主归纳，主动参与，激发思维。过渡：硅单质还有那些性质？3、 硅(silicon)单质的结构和性质（1）提供硅单质的彩图。（2）提供硅单质的结构图或结构模型；要求学生分析与哪种已学的物质的结构相似？（3）要求学生根据已学知识类推硅单质有哪些物理和化学性质？(4)整理硅的物理性质；（5）介绍硅的主要化学性质。（1）观察、讨论交流、类推、总结硅的物理性质。（2）讨论类推硅的化学性质。（3）学习硅的化学性质，有关化学、离子方程式的书写和氧化还原反应的电子转移的练习。（1）通过图示来总结性质，培养锻炼学生的观察能力；（2）由结构类推性质，培养锻炼学生的分析推理能力，加深对物质结构决定物质性质的理解。（3）介绍硅的化学性质，完整知识，丰富内容。（4）让学生学会运用类推、对比分析的学习方法。思考探索：硅的性质通常时稳定的，那么自然界中为什么无游离态？请同学们课后查阅有关资料分析、讨论解决。过渡：由于硅的性质使硅的用途非常广泛而且非常重要。4硅的用途：用多媒体展示一些用作原料制造的产品图片。观察总结硅的用途。提供图片，学习用途时能联系实际，有利于记忆，学习效率高。同时学习过程生动有形。提高学习兴趣。过渡：硅的用途非广泛，特别是信息时代更离不开硅，自然界无游离态的硅，那么工业生产中是怎样生产硅的呢？5硅的工业制法从用途引入，介绍工业生产高纯度硅的主要过程和主要化学方程式。学习了解工业生产硅的过程及主要化学方程式。从用途引入，介绍工业生产高纯度硅的主要过程和主要化学方程式。理论联系实际，激发学生学习热情和探索意识。过渡：了解了硅的有关知识，我们再来学习二氧化硅的知识。6二氧化硅(silica)的结构、性质和用途：（1）要学生展示收集的二氧化硅的实物和相应产品；（2）提供二氧化硅的在自然界的一些图片；多媒体展示二氧化硅的结构；（3）要求学生结合结构和收集的资料总结类推二氧化硅的一些性质；（4）介绍二氧化硅性质；要求思考二氧化硅与氢氟酸、强碱溶液反应的实际作用。（5）多媒体展示二氧化硅的一些制品。(6)播放光导纤维的生产和作用录像。1）展示收集物品；（2）思考、交流、讨论、总结、类推二氧化硅的性质；（3）学习二氧化硅的性质；（4）总结二氧化硅的用途运用结构分析推理性质的方法学习新知识，培养学生有科学的学习方法；学习中主动参与，锻炼能力。课后布置任务：复习本单元的知识，通过相关练习进行巩固。教学反思：1、本节的教学任务基本完成，通过学习过程的体验，使学生形成和发展正确地发现问题、解决问题的思想方法，学会从生活中去发现化学、研究化学、应用化学。2、 学生能在课前阅读与本节相关的材料，知道目前全球信息的流通、电子业的发展是离不开硅的，并在课堂在上积极发表自己的看法，活跃了课堂气氛，教师能在相对宽松平和的环境下讲授新知识，学生也比较容易接受。3、 小组之间积极讨论，保证了教学的效率。教师鼓励同学们努力学习，掌握更多的科学知识，开发、研究硅这古老而又年轻的元素在更多方面的应用。4、 有些同学上网找了大量的资料，包括新型的陶瓷、玻璃以及玻璃珠的应用，课堂时间如果足够，教师可以对这方面的知识做简要的介绍，拓展学生的视野，也激起学生学习化学的兴趣，让学生知道“科技可以创造奇迹”。5、 若有条件可以带学生到就近的水泥产、玻璃产等去参观这些硅酸盐产品的生产过程，让学生体会到生活中处处有化学，要知道读书的目的是为了“学以致用”。问题思考：1.你有没有发现实验室中，盛装碱液的试剂瓶的塞子是什么塞？为什么不是玻璃塞？2请画出碳原子和硅原子的原子结构示意图，比较两原子结构有何共同点？碳单质金刚石和晶体硅的结构和性质有相似之处吗？那么，CO2和SiO2呢？据所学知识列表比较它们的性质；分析思考产生性质差别的根本原因是什么？【提示】：CO2SiO2物理性质无色无味气体，能溶于水。它的固体叫干冰。难溶、难熔的固体，硬度大，熔沸点高。化学性质是酸性氧化物：能与水反应、与碱反应、与碱性氧化物反应；与过氧化钠反应；与碳酸钠溶液反应；有水时能溶解碳酸钙；高温与碳反应等。是酸性氧化物，但不溶于水，不与水反应，常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应；高温可与氧化钙、纯碱、碳酸钙碳单质反应。联系CO2 + 2H2O +Na2SiO3 = Na2CO3 + H4SiO4(酸性：H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3)