二氧化硅和硅酸教學(xué)設(shè)計(jì)

1、二氧化硅和硅酸 教學(xué)設(shè)計(jì)（一）指導(dǎo)思想與理論依據(jù) 1、化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)必修化學(xué)是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)鏈條中的關(guān)鍵性和樞紐性的環(huán)節(jié)，是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)性的保證，不是基礎(chǔ)性的全部，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性的同時(shí)，更加關(guān)注方法的獲取和能力的養(yǎng)成，目標(biāo)的制定旨在為全體學(xué)生打下共同的后續(xù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)2、這個(gè)學(xué)習(xí)金字塔是20世紀(jì)60年代美國緬因州的貝瑟爾國家培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室（現(xiàn)弗吉尼亞州亞歷山大國家培訓(xùn)研究所）研究發(fā)現(xiàn)的。金字塔主要顯示了學(xué)生在所顯示的不同教學(xué)方法指導(dǎo)下學(xué)習(xí)24小時(shí)之后，對(duì)新學(xué)習(xí)內(nèi)容可回憶的百分?jǐn)?shù)。因此教師要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)，盡可能地為學(xué)生提供多感覺通道的學(xué)習(xí)活動(dòng)，提倡同伴互助與對(duì)話、探究學(xué)習(xí)為主的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在運(yùn)用中學(xué)習(xí)。（二）

2、教學(xué)背景分析1、教學(xué)內(nèi)容確定這一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容由二氧化硅和硅酸、硅酸鹽以及硅單質(zhì)等三部分內(nèi)容組成， 本節(jié)所在的第四章安排在第三章“金屬及其化合物”之后，是學(xué)習(xí)常見無機(jī)物及其性質(zhì)的繼續(xù)，繼續(xù)元素化合物知識(shí)一般學(xué)習(xí)和研究方法的訓(xùn)練。這一節(jié)的課程標(biāo)準(zhǔn)和模塊學(xué)習(xí)要求為課程標(biāo)準(zhǔn)模塊學(xué)習(xí)要求通過實(shí)驗(yàn)了解非金屬硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。能列舉硅元素的單質(zhì)及其化合物；認(rèn)識(shí)二氧化硅分別與氧化鈣、氫氧化鈉溶液及碳酸鹽的反應(yīng)，能書寫相關(guān)的化學(xué)方程式；了解硅及其化合物在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。本節(jié)教材內(nèi)容編排上首先從硅的親氧性引出硅主要存在的兩種形式二氧化硅和硅酸鹽，接著介紹二氧化硅

3、的性質(zhì)，再介紹硅酸、硅酸鹽的一些性質(zhì)，最后介紹在高新技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的硅單質(zhì)。二氧化硅是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸的物質(zhì)，含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅為原料的，先學(xué)習(xí)比較熟悉的二氧化硅，再學(xué)習(xí)其他化合物和單質(zhì)硅的順序容易激起學(xué)生的興趣，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，因此作為這一節(jié)的第一課時(shí)，把學(xué)習(xí)內(nèi)容定為：二氧化硅和硅酸。2、學(xué)情分析與策略學(xué)生在第二章學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類，但對(duì)如何運(yùn)用分類思想，歸類，類推，類比只是在學(xué)習(xí)金屬及其化合物時(shí)進(jìn)行過一些應(yīng)用，還沒有形成一種思想。學(xué)生初步具備了從資料中抽取有用信息的能力，但對(duì)將有用信息轉(zhuǎn)化成用化學(xué)語言描述性質(zhì)的能力還欠缺，將抽取的性質(zhì)進(jìn)行有效歸類和有序表達(dá)的能力還

4、比較弱。因此設(shè)計(jì)了教師給出資料，由學(xué)生從資料中抽取有用信息，歸納二氧化硅的性質(zhì)，并進(jìn)行有效歸類和有序表達(dá)的環(huán)節(jié)。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)，但運(yùn)用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)推出其他酸性氧化物的性質(zhì)的能力還不具備，因此設(shè)計(jì)了學(xué)生根據(jù)資料，運(yùn)用已有知識(shí)，討論分析交流二氧化硅的性質(zhì)環(huán)節(jié)，希望學(xué)生在思維碰撞中體會(huì)這種歸類，類推的方法，而不是由老師先復(fù)習(xí)二氧化碳的性質(zhì)，再要求學(xué)生根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)推導(dǎo)二氧化硅的性質(zhì)。這樣得到的方法是學(xué)生深刻體驗(yàn)到的，而不是老師給出的，會(huì)印象更加深刻。在學(xué)生體會(huì)類推的同時(shí)，給出二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)是二氧化硅的特性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到同類物質(zhì)有通性，但也有各自的特性。研究時(shí)，要引

5、起注意。學(xué)生類推或其它方法得到性質(zhì)后，要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證推導(dǎo)出的性質(zhì)的思想還在初步形成階段。有了一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意識(shí)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力還有待提高，對(duì)于物質(zhì)間反應(yīng)判定的標(biāo)準(zhǔn)基于觀察到明顯的反應(yīng)現(xiàn)象，還不具有通過檢驗(yàn)產(chǎn)物判定反應(yīng)發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)。因此設(shè)計(jì)了在學(xué)生得到性質(zhì)之后，探究二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生基本上不具有結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一重要的化學(xué)思想，這一重要思想要在高中學(xué)習(xí)中不斷形成并運(yùn)用，因此在二氧化硅和二氧化碳的性質(zhì)的沖突中，給出二氧化硅的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和二氧化碳的結(jié)構(gòu)，對(duì)比二氧化硅和金剛石的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，但不解釋結(jié)構(gòu)，只是使學(xué)生初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)為今后結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。把硅酸的

6、性質(zhì)設(shè)計(jì)在對(duì)二氧化硅和堿的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究中，學(xué)生在應(yīng)用中了解到硅酸是一種難溶性的弱酸?；谏鲜龇治?，將教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法設(shè)定為：教學(xué)目標(biāo)：1知識(shí)與技能目標(biāo)（1）了解二氧化硅的主要物理性質(zhì)。對(duì)二氧化硅的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有一個(gè)初步印象。（2）認(rèn)識(shí)二氧化硅分別與氧化鈣、氫氧化鈉溶液、氫氟酸等物質(zhì)的反應(yīng)，能書寫相關(guān)的方程式。（3）認(rèn)識(shí)二氧化硅材料生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域的應(yīng)用（4）了解硅酸是一種溶解度很小的弱酸。2過程與方法目標(biāo)（1）通過對(duì)二氧化硅性質(zhì)的研究，學(xué)習(xí)研究非金屬氧化物的一般方法。體驗(yàn)運(yùn)用物質(zhì)分類觀學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的方法。（2）通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究的證據(jù)意識(shí)，提高設(shè)計(jì)能力。（3）通過對(duì)資料的處理獲

7、取性質(zhì)的過程，培養(yǎng)獲取有用信息，有效歸類，有序表達(dá)的能力。（4） 通過二氧化硅和二氧化碳性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的對(duì)比，初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（1）通過小組研究學(xué)習(xí)，體會(huì)合作學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)習(xí)與他人合作、分享。（2）通過探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。（3）在小組討論、交流、實(shí)驗(yàn)過程中樹立責(zé)任意識(shí)。（4）通過圖片資料，感受二氧化硅在材料領(lǐng)域的重要地位，體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性，激發(fā)對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣。教學(xué)方法： 討論 探究教學(xué)重、難點(diǎn)：二氧化硅是學(xué)生進(jìn)入高中以后學(xué)習(xí)的第一種非金屬氧化物，因此這部分內(nèi)容還承載著對(duì)研究非金屬氧化物性質(zhì)一般方法進(jìn)行初步指導(dǎo)的作用，

8、學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中要不斷運(yùn)用和體會(huì)。教學(xué)重點(diǎn)：二氧化硅的性質(zhì)及研究方法教學(xué)難點(diǎn)：二氧化硅性質(zhì)的研究方法教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖引入課題二氧化硅的存在二氧化硅的性質(zhì)交流討論得到性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究二氧化硅與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)展示光導(dǎo)纖維擺件，天然水晶提問：主要成分？板書：一、二氧化硅展示硅在地殼中含量圖片展示天然存在的二氧化硅圖片：石英，瑪瑙，砂子，硅藻土圖片有結(jié)晶形和無定形兩大類，統(tǒng)稱硅石。板書：硅石提出要求：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)資料、已有的知識(shí)，總結(jié)二氧化硅的性質(zhì)循環(huán)播放資料播放提出要求：獨(dú)立思考組內(nèi)研討明確：將得出的性質(zhì)進(jìn)行分類，有序表達(dá)追問：得到性質(zhì)的渠道簡潔對(duì)來源進(jìn)行板書引導(dǎo)全班

9、分享引導(dǎo)：二氧化碳，二氧化硅都是酸性氧化物，物理性質(zhì)上差異也很大？出示二氧化硅、二氧化碳、金剛石晶體結(jié)構(gòu)圖片提出問題：實(shí)驗(yàn)室為什么可以用玻璃瓶盛裝NaOH溶液？提出通過實(shí)驗(yàn)：研究二氧化硅與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)教師活動(dòng)觀察思考，回答二氧化硅傾聽，觀看、思考分析，提取有用信息，得出性質(zhì)獨(dú)立思考，提取性質(zhì)組內(nèi)交流整理回答，分享，體會(huì)全班分享，相互補(bǔ)充，觀察傾聽、思考學(xué)生活動(dòng)認(rèn)識(shí)二氧化硅與生產(chǎn)生活息息相關(guān)引起起學(xué)生興趣了解二氧化硅的廣泛存在，激起學(xué)生研究二氧化硅的熱情體會(huì)結(jié)晶形和無定形，為今后學(xué)習(xí)晶體建立感性認(rèn)識(shí)培養(yǎng)獲取有用信息能力培養(yǎng)獨(dú)立獲取知識(shí)的能力體會(huì)合作的重要性，培養(yǎng)合作精神培養(yǎng)有效分類和有序表

10、達(dá)的思想為方法總結(jié)打基礎(chǔ)在交流中完善對(duì)二氧化硅性質(zhì)的認(rèn)識(shí)初步建立二氧化硅的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定二氧化硅具有優(yōu)良性質(zhì)使學(xué)生初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)引起思考，為實(shí)驗(yàn)研究準(zhǔn)備情緒教學(xué)意圖硅酸的性質(zhì)課堂小結(jié)為下節(jié)課奠定基礎(chǔ)分部引導(dǎo)觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上藥品和儀器并填寫在學(xué)案上引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)1、2部要求學(xué)生對(duì)后續(xù)步驟進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，可下座位與其它組交流強(qiáng)調(diào)資料卡片實(shí)驗(yàn)前給出溫馨提示對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)請(qǐng)學(xué)生描述自己組的實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象，結(jié)論回到問題：利用學(xué)生得到的溶膠，過渡到硅酸板書：二、硅酸演示：硅酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從資料和實(shí)驗(yàn)中提取硅酸的某些性質(zhì)板書：難溶于水，弱酸1、本節(jié)課的最大收獲或體會(huì)知識(shí)上方法上2

11、、引導(dǎo)得出研究已知組成物質(zhì)的部分方法（本節(jié)課中出現(xiàn)的）給出“點(diǎn)沙成金”的情景留作業(yè)：觀察、填寫實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)傾聽、體會(huì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)： 描述，分享運(yùn)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解決問題觀察回到資料和實(shí)驗(yàn)，得出硅酸的性質(zhì)了解給出藥品，儀器，為設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)為后續(xù)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，交流合作能力和?zé)任意識(shí)從資料中獲取信息以幫助設(shè)計(jì)保證安全和實(shí)驗(yàn)效果培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰褪菍W(xué)生體會(huì)在實(shí)驗(yàn)中再設(shè)計(jì)的思想培養(yǎng)交流能力，取長補(bǔ)短回應(yīng)問題觀察凝膠了解硅酸總結(jié)本節(jié)課知識(shí)要點(diǎn)和思想方法引起注意 板書設(shè)計(jì)方法： 第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角-硅實(shí)驗(yàn)2、化學(xué)性質(zhì)SiO2+CaO = CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2O一、 二氧化硅 硅石結(jié)構(gòu)常識(shí)高溫結(jié)晶形 無定形性質(zhì)1、物理性質(zhì)資料用途晶體：無色 硬度大 熔點(diǎn)高 歸類二、硅酸難溶于水，弱酸難溶于水無定形：白色創(chuàng)設(shè)情境，引出課題介紹二氧化硅的存在活動(dòng)：利用資料和已有知識(shí)討論交流獲得性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探