四川二氧化硅和硅酸教學設計

1、化學必修一第1節(jié)無機非金屬材料的主角 硅第1課時 二氧化硅和硅酸(教學設計)從沙中崛起成都市樹德中學 黃智槐【教學目標】(1) 通過認識硅元素在地殼中含量及存在形式，了解硅元素的重要作用；(2) 通過觀察對比結(jié)構(gòu)，了解硅材料的應用歷史，知道二氧化硅的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定其物理和化學性質(zhì)(3 )利用化學分類法，通過對比和類比，了解SiO2作為酸性氧化物的共性與特性；(4) 通過探究實驗，對比 H2CO3和H2SQ3酸性的實驗，感受化學的嚴謹，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力;(5) 通過深入認識 SiO2和H2SQ3的用途，感受化學與生活、社會發(fā)展的密切聯(lián)系，激發(fā)學習化學的興趣?！窘虒W重點】通過SiO2的

2、用途歸納其性質(zhì)，硅酸酸性強弱的判斷【教學難點】 結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)和類比思想在 SiO2的性質(zhì)學習中的應用【教學方法】 科學發(fā)展史與材料應用史中化學觀的引領；結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學科思想滲透；物質(zhì)分類法與類 比學習二氧化硅和硅酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；實物感知與多媒體動態(tài)展示的結(jié)合；探究實驗設計與動手體驗；。【教學媒體】 實物展示、模型展示、實驗操作、多媒體課件、視頻展示?！窘虒W流程】教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖情境 引入浩瀚宇宙中的地球，是承載著目前所知唯一的 生命星球；探索宇宙和生命，是永恒的話題； 認識地球，腳踏實地才能仰望星空；站在化學 的角度認識地球，感受硅元素的廣泛存在與重 要作用。觀看視頻，結(jié)合圖

3、 4-1和樣品實 物，站在化學的角度，認識我們地 殼中豐富的硅元素。了解地殼中硅兀素 的廣泛存在，感悟 探索發(fā)現(xiàn)地球和宇 宙的欲望，弓1入學 習講解主線根據(jù)地殼中兀素含量分布，O、Si兩種兀素居 首，O是地球生命的根本，那么含量26.3%的硅元素起著什么作用呢？它在富氧環(huán)境下的 存在形式是什么呢？閱讀教材了解硅兀素的含量 與存在形式溫故知新認識物質(zhì)，首先從微觀原子結(jié)構(gòu)入手，初中學 習了碳原子結(jié)構(gòu)，尋找碳原子和硅原子結(jié)構(gòu)相 似與不同分析原子結(jié)構(gòu)，查找相似與不同， 碳原子和硅原子結(jié)構(gòu)相似和不同確立研究突破點， 建立結(jié)構(gòu)意識碳兀素是構(gòu)成有機物的骨架，冋時碳的氧化物 CO2進入大氣循環(huán)，構(gòu)成了生命體系

4、；而硅元 素則主要是無機物形式，主要以熔點很高的氧 化物和硅酸鹽形式存在，構(gòu)成了地殼的骨架， 支撐著生命的繁衍，浩瀚的宇宙中是否會有以 硅為基本骨架的外星生命的存在呢？猜想激發(fā)學生探索發(fā)現(xiàn) 的欲望過渡首先認識硅的氧化物-SiO2，它是硅最重要的化合物，為什么呢？ 化學思想核心是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，二氧化硅的結(jié)構(gòu)是怎樣的？結(jié)構(gòu)認知實物展示觸摸、結(jié)構(gòu)模型、視頻動 態(tài)演示一、SiO21. SiO2的結(jié)構(gòu)觀察晶體模型，明確以下關(guān)系：構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單元；Si和O以比例組成SiO2看圖、觸摸實物、 觀察動態(tài)模型、觀 看實物模型，多層 次認識結(jié)構(gòu)特點過渡SiO2結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，決定了它具有優(yōu)良的物理和化學性質(zhì)，這句

5、話的含義如何理解？人類使用SiO2的歷史很悠久，但是人們并不了解它的結(jié)構(gòu)，而通過今天的學習，化學可以幫助我們加深認識，了解原 理。接下來，讓我們暢游在與SiO2有關(guān)的歷史長河中，去歸納總結(jié)它的性質(zhì)。教材解讀硅材料發(fā)展歷程展示閱讀教材75頁圖4-3下第一句話，了解人 類對硅材料的認識使用歷史，歸納SiO2的物理和化學性質(zhì)認知人類發(fā)展史與 硅材料的重要相關(guān) 性，從實際用途中 尋找相關(guān)性質(zhì)，體 現(xiàn)性質(zhì)決定用途自主 學習物理性質(zhì)主要包含：顏色、狀態(tài)、 氣味、熔沸點、密度、硬度、溶解 性、導熱導電性、光學性質(zhì)等2. SiO2的性質(zhì)根據(jù)第一句話，結(jié)合分析物理性質(zhì)的常見思 路，理解其用途，說出利用的是哪種物

6、理性 質(zhì)。（1）沙子做建筑材料， 體現(xiàn)什么物理性質(zhì)？（2） 石英坩堝可加熱融化某些固體，體現(xiàn)什 么物理性質(zhì)？（3）純凈的SiO2可以做光學及光纖制品基本 原料，體現(xiàn)什么物理性質(zhì)？了解二氧化硅的廣 泛應用源于優(yōu)良的 性質(zhì)，而性質(zhì)是由 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定的關(guān) 系。思考 交流結(jié)合結(jié)構(gòu)與應用，歸納、討論、完 成【思考與交流】【思考與交流】歸納物理性質(zhì)，推測化學穩(wěn) 定性過渡人類探索世界的腳步從未停止，人們希望更多的了解和認識SiQ,化學中結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思想和分類法的思想幫助了我們?nèi)W習。CO2和SiO2都是酸性氧化物，應有性質(zhì)相似之處類比從物質(zhì)分類法角度，類比酸性氧化 物CO2，推測SiC2的化學性質(zhì)，完 成

7、學案。填寫表格，回憶、書寫CQ方程式；類比推測SiO2的化學性質(zhì)類比學習，注意相 似與不同的對比； 關(guān)注學生方程式 過手。CO2SiO2物質(zhì)類別酸性氧化物與水CQ+H2O=H2CQ與酸不反應與堿性 氧化物CO?+CaO=CaCO與強堿CQ+2NaOH=Na2CO3+H2O學以 致用根據(jù)所填表格，思考如何用性質(zhì)解 釋相關(guān)問題【圖片展示】、【圖4-6】思考：1. 氫氟酸的保存方法？2. 燒堿的保存方法？3. CO2和SiO2的共性是什么？ SiQ的特性是 什么？學以致用、回歸教 材過渡每一種新物質(zhì)的產(chǎn)生，必然導致人類對其用途的研究，SiO2的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它具有優(yōu)良的物理和化學性質(zhì)，加上它在自然界

8、中的廣泛存在，具有極其廣泛的應用。過渡【過渡】SiO2作為酸性氧化物，其對應的含氧酸-H2SQ3是怎樣的一種酸？回歸 教材閱讀76頁最后一段，了解硅酸二、硅酸1.認識硅酸初步了解硅酸性質(zhì)過渡【過渡】碳酸很不穩(wěn)定，不利于觀察，硅酸怎樣得到呢？實驗 指導引導閱讀實驗4-1文字，明確操作順序 和用里2.制備硅酸實驗方案解讀：(1 )制備硅酸原理(以硅酸鈉為原 料)；反應類型：(2)按照實驗4-1操作，動手體驗制 備硅酸體會化學反應原理回歸 生活圖片展示、實物展示，了解硅膠的重要 用途，體會化學對人類認識材料和使用 材料的重要性。了解硅膠的用途體會化學最大的魅力在于神奇又平凡！探究實驗實驗室制備硅酸利

9、用的是強酸制弱酸 的復分解原理，碳酸酸性比硅酸強， 能 否用碳酸制備硅酸呢？(3 )實驗探究，設計用H2CQ制備H2SQ3【例】根據(jù)以下藥品和儀器設計 1套最 簡單的裝置，證明酸性： HCl>H 2CO3>H2SiO3。儀器：分液漏斗、錐形瓶、玻璃導管、 洗氣瓶、小試管(個別儀器可重復使用) 藥品：稀HCI、稀H2SO4、CaCO3固體、 飽和NaHCO3溶液、飽和Na2SiO3溶液、 酚酞試液。(1) 實驗原理：。(2) 實驗裝置選擇：nAB(3) 藥品選擇：(4) 實驗現(xiàn)象：。分析問題、解決問題能力培養(yǎng)歸納 總結(jié)研究兀素化合物的方法總結(jié)學科思想：結(jié)構(gòu)t性質(zhì)t存在t用途t制備分類

10、、類比思想：單質(zhì)T氧化物T含氧酸T含氧酸鹽強化學習方法過渡學習的目的是為了運用，通過了解二氧化硅和硅酸，感受其廣泛的用途，“科技改變世界，材料豐富生活”，人類的進步離不開化學的努力。歸納 小結(jié)根據(jù)生活常識，認識SiO2廣泛的用途，建立的正確認識二氧化硅材料的用途水晶水晶 制品丿1坦堆J(瑪瑙J制水.i1石英奩、.淀 1丄/：石英臺醫(yī)I 右制陶、L厶眾書、.制玻W邕/站在材料角度了解 二氧化硅的廣泛應 用及重要地位。J升華展示硅材料的認識與研究過程中，科技的發(fā)了解硅材料的認識和開發(fā)利用歷自學交流，認識硅回歸 材料 主線 點題展改變世界，材料的出現(xiàn)豐富了生活，推動 人類社會不斷進步，體會硅材料在其中所起 的重要作用，理解其主角地位?！竟饫w改變世界】【從沙子到芯片】史，感受從沙中崛起的硅材料的重 要性。你能理解硅元素被稱為無機 非金屬材料的主角的原因了嗎？元素的地位一無機非金屬主角【板書設計】第一