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

《二氧化硅和硅酸》教學(xué)設(shè)計(jì)揭東二中江劍純【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(guó)緬因州的貝瑟爾國(guó)家培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室（現(xiàn)弗吉尼亞州亞歷山大國(guó)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)。【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?；谏鲜龇治觯瑢⒔虒W(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?！窘虒W(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)方法】討論探究【教學(xué)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(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)①交流討論得到性質(zhì)②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]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(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(jiǎn)潔對(duì)來源進(jìn)行板書引導(dǎo)全班分享[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(一組同學(xué)整理到黑板上)回答，分享，體會(huì)全班分享，相互補(bǔ)充，訂正觀察傾聽、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)[分部引導(dǎo)]①觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上藥品和儀器并填寫在學(xué)案上②引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)1、2部③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(ppt)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：2、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(zhǎng)補(bǔ)短回應(yīng)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(huì)2、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”的情景總結(jié)本節(jié)課知識(shí)要點(diǎn)和思想方法引起注意布置作業(yè)完成《名師面對(duì)面》相關(guān)內(nèi)容【板書設(shè)計(jì)】無機(jī)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(xué)后記】利用光導(dǎo)纖維擺件及介紹光導(dǎo)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(xué)生強(qiáng)烈的興趣，雖然簡(jiǎn)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(jiǎn)要的用途，學(xué)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(duì)于性質(zhì)的教學(xué)，一開始設(shè)計(jì)成了給出一組圖片學(xué)生總結(jié)物理性質(zhì)，再讓學(xué)生，根據(jù)已有知識(shí)總結(jié)化學(xué)性質(zhì)，在試講中發(fā)現(xiàn)學(xué)生能比較順利的說出一些重要的