《无机非金属材料的主角硅》学案导学式教学设计初探.doc

无机非金属材料的主角-硅学案导学式教学设计初探一、教案背景：1、面向学生：2、学科：化学3、课时：1 课时4、学生课前准备：（1）收集含硅的物质并在课堂上展示实物 （2）百度搜索收集 SiO2 用途图片 ?（3）百度搜索比较光纤用于光缆通讯与传统电缆相比有哪些优越性 （4）百度搜索名家介绍“世界光纤之父”二、教学课题： 通过五个问题情景的导引，唤起学习者主动学习的兴趣，提高其学习效率；通过 两个实验探究，使学生亲身体验硅酸胶体的制备和变色硅胶的性质。1、认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性2、感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感3、由计算机运动模拟认识微观结构，建立结构决定性质的感性认识三、教材分析1教材的地位和作用：今天，人们对硅已刮目相看，尤其是在当今高速发展的信息时代，硅承担 起其它元素无可比拟的作用。人教版将“无机非金属材料的主角-硅”放在四种非金属元素之首，无疑是要充分彰显它的教学、教育功能。本节紧跟“金属及其化合物”之后，是常见无机物及性质的继续，进一步积累感性材料，为学 习周期律、周期表奠定基础。2、教材内容的选择与呈现：在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式 二氧化硅和硅酸盐，最后介绍硅单质。先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律。本节内容安排了两课时，第一课时介绍的是二氧化硅 和硅酸。从知识呈现方式看，以图配文的方式介绍了二氧化硅、硅酸的用途，以“思 考与交流”的方式得出二氧化硅的物理、化学性质。在“科学视野”中介绍硅氧四 面体结构，最后通过演示实验介绍了硅酸的制取原理。3、教学目标：知识与技能： 了解二氧化硅及硅酸的性质并认识二氧化硅及硅酸的用途 认识物质间既有相似性，又有各自的特性。 培养学生一定的收集资料、处理信息、实验操作技能。 过程与方法： 运用对比的方法来认识物质的共性和个性 由计算机运动模拟认识微观结构，建立结构决定性质的感性认识。 通过社会实践活动，培养学生自主、合作学习的能力。 通过分组实验，让学生体验科学探究过程，培养创新精神和实验能。 情感、态度、价值观： 认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感4、教学重点、难点： 重点：二氧化硅的性质和硅酸的制备 难点：二氧化硅的结构 如何有效地引导学生以学案为载体进行自主学习并组织好课堂汇报5、教学准备 ：硅酸制备、硅胶变色的两个学生分组实验 、多媒体课件、太阳能“苹果花” 、实物投影仪。四、教法、学法： 学法： 根据学生原有的认知结构、知识技能水平，基于对教材的分析，我采用以下 教学方法和学习方法。 教学方法：情景激励、类比归纳、实验探究、实物模型结合计算机模拟 学习方法：学案引领，联系实际、自主学习、分组实验、合作学习五、教学设计【新课引入】教师展示实物：摆动着双叶的“苹果花” 问题情景1：是谁为汽车内温馨可爱的“苹果花”提供源源不断的动力呢？ 【学生】猜测是干电池或蓄电池，但却找不到电池在哪里。 【教师】给出英文说明“please do not give water ,It works by the energy of light” 并现场表演趣味小实验验证，引出本节课无机非金属材料的主角?-硅 【板书】 第一节 无机非金属材料的主角?硅【自主学习、成果汇报】 汇报学案中设置的问题情景：第一学习小组展示的实物有：沙子、岩石、玻璃、瓷碗、玛瑙手镯、水晶项链、 石英表、光纤、U 盘、计算机芯片等 。第二学习小组展示了很多图片，并总结二氧化硅的用途第三学习小组总结了光纤用于光缆通讯的优越性 光纤光缆 信息量 普通电缆信息量大，信息量大，每 8 管同轴电缆每条通话根光缆上理论上可同时1800路通过10亿路电话原料，原料来源广（石英玻璃） 资源较少 ，节约有色金属。质量小，27g/km，不怕腐蚀，铺设方便；成本低，1 万/km 元，20 万元/km性能好，抗电磁干扰保密信息容量小，抗干扰性性强，能防窃听，不发差，易腐蚀。 【联系实际、类比归纳】对于本节的重点二氧化硅性质的处理方式是： 从生活经验入手，学生很容易得出二氧化硅的物理性质：硬度大、 熔点高、难 溶于水、光的折射效果好 从实验事实入手：盛装 NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，引出 SiO2 作为酸性氧化物的性质，类比 CO2 归纳 SiO2 作为酸性氧化物的共性。 化学性质 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 从工业事实入手：用氢氟酸刻蚀玻璃，引出 SiO2 作为酸性氧化物的特性与氢氟 酸反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O 再从二氧化硅晶体的内部结构加以解释， 二氧化碳 CO2 二氧化硅 SiO2二氧化硅的结构采用模型展示结合计算机模拟的方式进行学习， 把抽象的变成可 以直接感知的，从而突破教学难点。 【提出问题、实验探究】 思考与交流：CO2H2OH2CO3，但是 SiO2 不能与水直接化合成 H2SiO3。那怎样制备 H2SiO3 呢？ 探究实验：制备硅酸学生活动 组内讨论：1、通过第一章的学习，我们已知道硅酸溶液是一中胶体，如何检验 溶胶的生成？2、反应后的溶液 p在-之间制得的溶胶现象最明显，如何做最 简便？ 分工合作：确定一名实验操作者，两名操作助手，一名记录者 根据实验盘中的试剂及仪器结合实验报告自行设计实验方案。反思、交流与评价：1、实验过程中，你自己最满意的做法是什么？最不满意的做法是什么？2、 在思考、 讨论的过程中， 其他同学给了你哪些启示？你又给了他们哪些启示？ 【应用实践、情感升华】 补充了实验生活小实验：认识变色硅胶现象结论 可以通过变色硅胶颜色的变化反应周围环境的湿度，硅酸将食品袋中的硅胶干燥变色硅胶遇水变红剂取出，分装在两个烧杯中。向其中一硅胶中滴加 水 将另一份硅胶加热 【板书设计】 一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅 变色硅胶失水变蓝（1）存在形式（2）用途和物理性质（3）化学性质2、硅酸（H2SiO3） （1）制备 Na2SiO3+2HCl+H2O=H4SiO4+2NaClSiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O H4SiO4=H2SiO3+H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2O 无机非金属材料的主角-硅 【新旧知识同化】1 从物质存在和组成多样性的角度看， 是地壳 的基本骨干元素，该元素的主要存在形式是水晶和沙子的主要成分都是SiO2。 2碳和硅的原子结构示意图分别是：二者既相似又不同。 碳在自然界的中存在形式有， 而硅在自然界中仅以形式存 在，原因是硅比碳具有更强的性。3以 CO2 为例，用方程式表示酸性氧化物的通性。 与水 与碱性氧化物 与碱4依据 SiO2和 CO2 的相似性，结合SiO2的存在及应用预测 SiO2有哪些化学性 质？预测如何制备硅酸？ 【问题引领自主探究】 问题情景1：近年来，温馨可爱的“苹果花”成为了人们放在案头上、汽车内的 时尚饰品。叶片和花朵会欢快的摆动起来，趣味十足。同学们知道 是谁为汽车内温馨可爱的“苹果花”提供源源不断的动力吗？ 问题情景2：为什么说硅是无机非金属材料的主角？请收集含硅的物质并在课堂 上展示实物（由第一学习小组完成） 问题情景3：你知道SiO2有哪些用途呢？请查阅资料收集图片并在课堂上展示 （由第二学习小组完成） 问题情景4：你知道什么是“信息高速公路吗？”请查阅资料比较光纤用于光缆 通讯与传统电缆相比有哪些优越性？列表对比并在课堂上展示 （由第 三学习小组完成） 问题情景5：你知道谁是“世界光纤之父”吗？请查阅资料并在课堂上展示名家 介绍（由第四学习小组完成） 思考与交流1： 结合SiO2的存在及应用， 预测SiO2 有哪些物理性质、 化学性质？SiO2的化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2具有以上性质是 由什么决定的？SiO2能否代表二氧化硅的分子式？原因是什 么？ 思考与交流2：实验室盛装 NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？ 校友送给我们的大镜子上的字是用氢氟酸刻蚀的，你知道原理 吗？ 思考与交流3： 已知 CO2H2OH2CO3，但是 SiO2 不能与水直接化合成H2SiO33。 那怎样制备H2SiO3呢？ 硅酸是一种怎样的物质？ 探究实验：制备硅酸 组内讨论：1、通过第一章的学习，我们已知道硅酸溶液是一种胶体，如何检验 溶胶的生成？2、反应后的溶液 p在-之间制得的溶胶现象最明显，如何做最 简便？ 分工合作：根据实验盘中的试剂及仪器（饱和 Na2SiO3溶液、酚酞溶液、6 mol/L 的盐酸、稀硫酸、激光笔、胶头滴管及试管若干）结合实验报告自行 设计实验步骤。 提示：操作中要逐滴滴加酸，制得溶胶后静置 2-3 分钟，便可得到美 丽硅酸凝胶 实验 现象 结论Na2SiO3溶液显 化学方程式： 性酸性强弱： 盐酸 反思、交流与评价：1、实验过程中，你自己最满意的做法是什么？最不满意的做法是什 么？2、在思考、讨论的过程中，其他同学给了你哪些启示？你又给了他 们哪些启示？ 生活小实验：认识变色硅胶 实验 将食品袋中的硅胶干燥剂取出， 分装在两个烧杯中。 向其中一硅胶中 滴加水 将另一份硅胶加热 【反思提升】1、有人认为 SiO2既能和碱反应又能和酸反应，所以它是一种两性氧化物。你同 意吗？ 现象 结论 硅酸 2、如何用实验证明硅酸是比碳酸酸性还弱的酸？请设计含二氧化碳制备的实验 装置来证明硅酸酸性比碳酸酸性弱？3、知识梳理： 单质 C 、Si 氧化物 CO2 、SiO2 酸 H2CO3 H2SiO3 盐 Na2CO3 Na2SiO3六、教学反思1、受到的启发：在科学已经渗透到人类生活各个层面的今天，不应让学生觉得 一切都是理所当然，要引导学生仍然对身边的科学表现出惊 奇。理想的课堂应蕴含文化，引入科学家事迹既励志人生，又 达到教育无痕的目的。2、有待改进之处：在自主学习成果汇报环节，同学们个个跃跃欲试，由于时间 限制，不少同学没得到展示自我的机会。可以让走访玻璃厂的 同学写份社会实践报告以板报的形式刊出。 本节课我的教学设计有两条线索： 认识线：建立材料意识 运用材料观认识物质 形成材料认识观念情感线：围绕着动机、兴趣、情感、意志和性格等展开。