高中化學人教版第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角 公開課

《二氧化硅和硅酸》教學設計揭東二中江劍純【指導思想與理論依據(jù)】1、化學課程標準必修化學是學生化學學習鏈條中的關(guān)鍵性和樞紐性的環(huán)節(jié)，是中學化學基礎性的保證，不是基礎性的全部，在強調(diào)基礎性的同時，更加關(guān)注方法的獲取和能力的養(yǎng)成，目標的制定旨在為全體學生打下共同的后續(xù)學習基礎2、這個學習金字塔是20世紀60年代美國緬因州的貝瑟爾國家培訓實驗室（現(xiàn)弗吉尼亞州亞歷山大國家培訓研究所）研究發(fā)現(xiàn)的。金字塔主要顯示了學生在所顯示的不同教學方法指導下學習24小時之后，對新學習內(nèi)容可回憶的百分數(shù)。因此教師要創(chuàng)造機會，盡可能地為學生提供多感覺通道的學習活動，提倡同伴互助與對話、探究學習為主的學習方式，讓學生在運用中學習?！窘虒W背景分析】1、教學內(nèi)容確定這一節(jié)的教學內(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，是學習常見無機物及其性質(zhì)的繼續(xù)，繼續(xù)元素化合物知識一般學習和研究方法的訓練。這一節(jié)的課程標準和模塊學習要求為《課程標準》《模塊學習要求》通過實驗了解非金屬硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認識其在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。能列舉硅元素的單質(zhì)及其化合物；認識二氧化硅分別與氧化鈣、氫氧化鈉溶液及碳酸鹽的反應，能書寫相關(guān)的化學方程式；了解硅及其化合物在材料領(lǐng)域中的應用。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)域廣泛應用的硅單質(zhì)。二氧化硅是學生日常生活中經(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，先學習比較熟悉的二氧化硅，再學習其他化合物和單質(zhì)硅的順序容易激起學生的興趣，符合學生的認知規(guī)律，因此作為這一節(jié)的第一課時，把學習內(nèi)容定為：二氧化硅和硅酸。2、學情分析與策略學生初步具備了從資料中抽取有用信息的能力，但對將有用信息轉(zhuǎn)化成用化學語言描述性質(zhì)的能力還欠缺，將抽取的性質(zhì)進行有效歸類和有序表達的能力還比較弱。因此設計了教師給出資料，由學生從資料中抽取有用信息，歸納二氧化硅的性質(zhì)，并進行有效歸類和有序表達的環(huán)節(jié)。學生在初中已經(jīng)學習了二氧化碳的性質(zhì)，但運用二氧化碳的化學性質(zhì)推出其他酸性氧化物的性質(zhì)的能力還不具備，因此設計了學生根據(jù)資料，運用已有知識，討論分析交流二氧化硅的性質(zhì)環(huán)節(jié)，希望學生在思維碰撞中體會這種歸類，類推的方法，而不是由老師先復習二氧化碳的性質(zhì)，再要求學生根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)推導二氧化硅的性質(zhì)。這樣得到的方法是學生深刻體驗到的，而不是老師給出的，會印象更加深刻。在學生體會類推的同時，給出二氧化硅與氫氟酸反應是二氧化硅的特性，使學生認識到同類物質(zhì)有通性，但也有各自的特性。研究時，要引起注意。學生類推或其它方法得到性質(zhì)后，要通過實驗來驗證推導出的性質(zhì)的思想還在初步形成階段。有了一定的實驗設計意識，但實驗設計能力還有待提高，對于物質(zhì)間反應判定的標準基于觀察到明顯的反應現(xiàn)象，還不具有通過檢驗產(chǎn)物判定反應發(fā)生的經(jīng)驗。因此設計了在學生得到性質(zhì)之后，探究二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應的實驗。學生基本上不具有結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一重要的化學思想，這一重要思想要在高中學習中不斷形成并運用，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)，只是使學生初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認識。同時為今后結(jié)構(gòu)的學習打下基礎。把硅酸的性質(zhì)設計在對二氧化硅和堿的反應實驗研究中，學生在應用中了解到硅酸是一種難溶性的弱酸?；谏鲜龇治觯瑢⒔虒W目標和教學方法設定為：【教學目標】1．知識與技能目標（1）了解二氧化硅的主要物理性質(zhì)。對二氧化硅的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有一個初步印象。（2）認識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，能書寫相關(guān)的方程式。（3）認識二氧化硅材料生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域的應用。（4）了解硅酸是一種溶解度很小的弱酸。2．過程與方法目標（1）通過對二氧化硅性質(zhì)的研究，學習研究非金屬氧化物的一般方法。體驗運用物質(zhì)分類觀學習元素化合物知識的方法。（2）通過實驗探究，培養(yǎng)實驗研究的證據(jù)意識，提高設計能力。（3）通過對資料的處理獲取性質(zhì)的過程，培養(yǎng)獲取有用信息，有效歸類，有序表達的能力。（4）通過二氧化硅和二氧化碳性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的對比，初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認識。3．情感態(tài)度與價值觀目標（1）通過小組研究學習，體會合作學習的重要性，學習與他人合作、分享。（2）通過探究實驗，使學生養(yǎng)成務實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)度。（3）在小組討論、交流、實驗過程中樹立責任意識。（4）通過圖片資料，感受二氧化硅在材料領(lǐng)域的重要地位，體會化學的實用性，激發(fā)對化學科學的興趣?！窘虒W重點】二氧化硅的性質(zhì)及研究方法【教學難點】二氧化硅性質(zhì)的研究方法【教學方法】討論探究【教學用具】多媒體課件、試管、膠頭滴管、試管架、硅酸鈉溶液、鹽酸溶液【教學過程】教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動教學意圖引入課題二氧化硅的存在二氧化硅的性質(zhì)①交流討論得到性質(zhì)②實驗研究二氧化硅與氫氧化鈉溶液的反應教學環(huán)節(jié)展示光導纖維擺件，天然水晶[提問]主要成分？[板書]1、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]請學生根據(jù)資料、已有的知識，總結(jié)二氧化硅的性質(zhì)循環(huán)播放資料播放提出要求：獨立思考組內(nèi)研討[明確]將得出的性質(zhì)進行分類，有序表達[追問]得到性質(zhì)的渠道簡潔對來源進行板書引導全班分享[引導]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]實驗室為什么可以用玻璃瓶盛裝NaOH溶液？提出通過實驗：研究二氧化硅與氫氧化鈉溶液的反應教師活動觀察思考，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)獨立思考，提取性質(zhì)組內(nèi)交流整理(一組同學整理到黑板上)回答，分享，體會全班分享，相互補充，訂正觀察傾聽、思考學生活動認識二氧化硅與生產(chǎn)生活息息相關(guān)引起起學生興趣了解二氧化硅的廣泛存在，激起學生研究二氧化硅的熱情體會結(jié)晶形和無定形，為今后學習晶體建立感性認識培養(yǎng)獲取有用信息能力培養(yǎng)獨立獲取知識的能力體會合作的重要性，培養(yǎng)合作精神培養(yǎng)有效分類和有序表達的思想為方法總結(jié)打基礎在交流中完善對二氧化硅性質(zhì)的認識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)使學生初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的感性認識引起思考，為實驗研究準備情緒教學意圖硅酸的性質(zhì)[分部引導]①觀察實驗臺上藥品和儀器并填寫在學案上②引導學生完成實驗1、2部③要求學生對后續(xù)步驟進行初步設計，可下座位與其它組交流強調(diào)資料卡片實驗前給出溫馨提示(ppt)對學生實驗進行指導請學生描述自己組的實驗操作，現(xiàn)象，結(jié)論回到問題：利用學生得到的溶膠，過渡到硅酸板書：2、硅酸演示：硅酸鈉溶液與鹽酸的反應引導學生從資料和實驗中提取硅酸的某些性質(zhì)[板書]難溶于水，弱酸觀察、填寫實驗進行初步設計傾聽、體會學生實驗：描述，分享運用實驗結(jié)果，解決問題觀察回到資料和實驗，得出硅酸的性質(zhì)了解給出藥品，儀器，為設計奠定基礎為后續(xù)設計做準備培養(yǎng)設計實驗能力，交流合作能力和責任意識從資料中獲取信息以幫助設計保證安全和實驗效果培養(yǎng)實驗能力和是學生體會在實驗中再設計的思想培養(yǎng)交流能力，取長補短回應問題觀察凝膠了解硅酸課堂小結(jié)1、本節(jié)課的最大收獲或體會2、引導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“點沙成金”的情景總結(jié)本節(jié)課知識要點和思想方法引起注意布置作業(yè)完成《名師面對面》相關(guān)內(nèi)容【板書設計】無機非金屬材料的主角-----硅二氧化硅和硅酸1.二氧化硅無色透明（水晶）結(jié)晶形（1）存在形式彩色環(huán)帶或?qū)訝睿ì旇Вo定形（硅藻土）（2）空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（3）性質(zhì)：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO34HF+SiO2=SiF4↑+2H2O（4）用途2.硅酸：（1）性質(zhì)：難溶于水，弱酸（2）制備：Na2SiO3+HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl【教學后記】利用光導纖維擺件及介紹光導纖維的用途和天然水晶引入二氧化硅，從這種與生活息息相關(guān)的材料入手，能引起學生強烈的興趣，雖然簡短，但感覺效果較好。緊接著利用漂亮的圖片介紹二氧化硅在自然界中的存在和其簡要的用途，學生了解了二氧化硅的存在，也了解到二氧化硅及其制品在我們的生產(chǎn)、生活中無處不在。對于性質(zhì)的教學，一開始設計成了給出一組圖片學生總結(jié)物理性質(zhì)，再讓學生，根據(jù)已有知識總結(jié)化學性質(zhì)，在試講中發(fā)現(xiàn)學生能比較順利的說出一些重要的