（參考）《二氧化硅和硅酸》教學(xué)設(shè)計

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1、 《二氧化硅和硅酸》教學(xué)設(shè)計 樂山師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院12化學(xué)班 蔣銳 12310110 本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中化學(xué)必修1第四章第一節(jié)《無機非金屬材料的主角——硅》第一課時《二氧化硅和硅》。安排1學(xué)時。 一、 教學(xué)設(shè)計思路分析 1、教材分析 教材地位和作用：硅及其化合物作為非金屬元素知識的開端，是在第三章“金屬及其化合物”內(nèi)容的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行關(guān)于元素化合物知識的學(xué)習(xí)和研究方法的訓(xùn)練，本節(jié)教學(xué)采用主線為“硅單質(zhì)──二氧化硅──硅酸──硅酸鹽”的學(xué)習(xí)方法，，豐富了元素族概念及元素性質(zhì)的遞變規(guī)律的形成，為元素周期律、元素周期表的學(xué)習(xí)積累了豐富的感性材料。所以本節(jié)課起到了承前啟后

2、的作用。 2、學(xué)情分析 本節(jié)課的教學(xué)對象為高一學(xué)生，學(xué)生已有知識和未知知識分析： 已有知識： （1） 碳及其化合物的有關(guān)知識 （2） 知道CO2屬于酸性氧化物，并能書寫有關(guān)CO2的化學(xué)反應(yīng)方程式 新知識： （1） SiO2及H2SiO3的物理性質(zhì)及主要用途 （2） SiO2的主要化學(xué)性質(zhì) （3） 硅酸的制備原理 （4） 硅及其化合物在材料等領(lǐng)域的應(yīng)用 3、學(xué)習(xí)目標(biāo) （1）、知識與技能 （a）了解硅在自然界中的含量、存在、用途 （b）了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) （c）認(rèn)識硅酸的制備原理，使學(xué)生初步掌握化學(xué)實驗基本操作、基本技能。

3、 （2）、過程與方法 （a）學(xué)生學(xué)會運用對比的方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和個性，擁有對新舊知識進(jìn)行歸納比較能力。 （b）通過硅酸的制備，具有實驗設(shè)計的思維方式。 （3）、情感態(tài)度與價值觀 （a）學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。 （b）學(xué)生了解硅和硅酸在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，感受化學(xué)的實用性，增強學(xué)習(xí) 4、教學(xué)重、難點 重點：二氧化硅和硅酸的主要性質(zhì) 難點：二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 2、 教學(xué)設(shè)計方案 1、教學(xué)方法 突出學(xué)生的主體地位，以探究發(fā)現(xiàn)為主線，以對比歸納為輔線，最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。 教學(xué)設(shè)計重點：在第三章的金屬元素及其化合物的學(xué)習(xí)中，學(xué)

4、生已掌握了金屬元素的學(xué)習(xí)方法，例如實驗觀察法等。而本節(jié)內(nèi)容是非金屬及其化合物學(xué)習(xí)的第一步，起著關(guān)鍵性的作用。所以，在本節(jié)內(nèi)容中，主要以建立學(xué)生學(xué)習(xí)非金屬及其化合物的方法，本節(jié)主要是采?。簩W(xué)生通過對比二氧化硅、二氧化碳的物理性質(zhì)、分子空間結(jié)構(gòu)等不同，自主歸納總結(jié)出二氧化硅的物理、化學(xué)性質(zhì)；通過故事啟發(fā)學(xué)生探究玻璃的制備反應(yīng)，以此導(dǎo)入二氧化硅和硅酸鈉等物質(zhì)；以圖片、視頻、實驗等輔助材料，使學(xué)生自主探究二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。 2、 教學(xué)策略 多媒體輔助展示，探索二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 與二氧化碳對比，總結(jié)歸納二氧化硅的物理性質(zhì) 歸納總結(jié) 思考方法 了解實際 引出新課 3

5、、教學(xué)準(zhǔn)備 學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)、查閱與二氧化硅相關(guān)的信息 教師準(zhǔn)備：相關(guān)教學(xué)圖片、視頻。學(xué)生實驗用品并分組到桌 教具準(zhǔn)備：數(shù)字多媒體、激光筆、視頻圖文材料 4、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 1 聯(lián) 系 實 際 ， 引 出 新 課 【引課】在當(dāng)代，信息，材料，能源作物三大產(chǎn)業(yè)支柱，在無機非金屬材料中，硅及其化合物一直扮演著重要的角色，而硅是一種親氧元素，在氧化氣氛包圍的地球上，沒有游離存在的硅，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式構(gòu)成地殼的巖石、沙子、粘土，占地殼質(zhì)量90%以上，豐富

6、的該資源，最大限度的利用，對國家發(fā)展具有舉足輕重的作用，因此，我們今天站在新的高度來研究硅的化合物二氧化硅和硅酸。 【板書】4-1 無機非金屬材料的主角——硅 第一課時 二氧化硅和硅酸 【引課】在上課之前，同學(xué)們先來欣賞幾張好看的水晶圖片。 【引導(dǎo)】這些好看的水晶、瑪瑙深得人們的喜愛，同學(xué)們知道它們的主要成分是什么嗎？ 【引導(dǎo)】其實二氧化硅不僅可用作裝飾用品，還可以有其他的用處： 【提問】同學(xué)們，通過了解二氧化硅的這些用途，大家一起來歸納總結(jié)下二氧化硅的物理性質(zhì)，完成下表。 【板書】1、二氧化硅的物理性質(zhì) 二氧化硅的用途 二氧化硅的物理性質(zhì) 石英坩堝

7、 熔沸點高 軸承 硬度大 光導(dǎo)纖維（光纖） 不溶于水 【提問】：與硅相鄰的碳元素氧化物二氧化碳，其物理性質(zhì)與二氧化硅差異較大，這是為什么呢？使從分子結(jié)構(gòu)方面分析。 【展示】： 二氧化碳、二氧化硅的空間構(gòu)形（圖片和GIF動畫形式） 【解答】：二氧化碳以單個分子形式存在，分子間作用力很微弱，而二氧化硅形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子間作用力很強。那么它的化學(xué)性質(zhì)怎樣呢？ 【科學(xué)探究1】：玻璃的古老傳說 首先聽老師給大家講一個故事，傳說有一個賣純堿的鹽商，經(jīng)過海邊，在海灘上憩息時忽然覺得很餓，于是到處尋找石頭搭灶做飯，但始終未找到一塊石頭，于是他用塊小的碳

8、酸鈉搭灶做飯。當(dāng)飯煮熟了之后，發(fā)現(xiàn)海灘上有一層晶瑩剔透的物質(zhì)。 【提示】：海灘上的沙子的主要成分是SiO2,純堿、Na2CO3，說明二者發(fā)生反應(yīng)，生成新鹽和新氧化物，且沒有化合價變化。 【提問】請同學(xué)們書寫對應(yīng)的反應(yīng)化學(xué)方程式 【板書】：2、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) SiO2 + Na2CO3 == CO2 + Na2SiO3 【講解】：利用該反應(yīng)制備了玻璃，也就是說玻璃的主要成分是Na2SiO3，除此外還有大量的SiO2. 【提問】：同學(xué)們想下我們常見的玻璃雕刻。玻璃易碎，用它們雕刻容易斷裂。那是用什么雕刻的呢？請看一段視頻，注意所用的藥品。 【教師導(dǎo)入視頻并講解】說明氫氟酸能腐蝕

9、玻璃，可用氫氟酸在玻璃上刻字，雕花。 【板書】： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 【提問】作為玻璃的成分SiO2，還有那些化學(xué)性質(zhì)呢？ 【教師活動】：展示圖片 1、裝硫酸銅溶液的試劑瓶（鹽溶液——玻璃塞）；2、裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶（堿溶液——橡膠塞）； 【提問】同學(xué)們對比這兩瓶試劑，瓶塞有什么不同。從中悟出SiO2的什么性質(zhì)？ 【講解】1、強烈對比說明不能混用 2、說明NaOH溶液與磨口玻璃塞發(fā)生反應(yīng)（Na2SiO3, SiO2），硫酸銅溶液與橡皮塞發(fā)生反應(yīng) 【教師活動】對比二氧化碳與NaOH溶液反應(yīng)，同時書寫反應(yīng)方程式 【板書】SiO2+2NaOH= Na2SiO

10、3+H2O 【教師活動】有同學(xué)說為啥瓶身中的二氧化硅不與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：磨口處二氧化硅含量高，表面粗糙接觸面積大，所以更容易反應(yīng)，瓶身中的二氧化硅與其也會反應(yīng)，但是速率很慢，所以短時間保存堿液可以用玻璃瓶，但是長時間最好還是塑料瓶保存。 【總結(jié)】作為酸性氧化物有三個通性 1. 與堿反應(yīng)只生成鹽和水 2. 與堿性氧化物反應(yīng)只生成鹽 3.與水反應(yīng)生成酸 【提問】如何用SiO2,NaOH溶液.鹽酸.水制備H2SiO3。SiO2+H2O→? H2SiO3？請同學(xué)小組探究：根據(jù)該組同學(xué)設(shè)計的方案，請用面前的藥品制備H2SiO3 (注意實驗安全，控制藥品的量) 【板書】：SiO2+2Na

11、OH=Na2SiO3+2HCl Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓ (強酸換弱酸)　 【解答】得到白色膠狀的固體H2SiO3凝膠，若濃度小可以得到膠體。H2SiO3凝膠干燥后,能形成疏松多孔，具有吸水性的硅膠。常用作干燥劑。很多食品包裝袋的干燥劑用的是硅膠。 （通過預(yù)習(xí)） 學(xué)生回答： 二氧化硅 學(xué)生： 通過二氧化硅產(chǎn)物的形態(tài)，總結(jié)歸納二氧化硅的物理性質(zhì)，完成表格。 學(xué)生通過預(yù)習(xí)，可畫出二

12、氧化硅、二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)圖。討論，并分析為什么。 學(xué)生通過故事，自主思考，寫出反應(yīng)方程式。 學(xué)生仔細(xì)觀察視頻 學(xué)生了解到氟化氫的作用，進(jìn)而了解其化學(xué)性質(zhì)。 學(xué)生仔細(xì)觀察圖片。思考為何塞子材料為何不同。 學(xué)生對比思考，寫出方程式。 學(xué)生根據(jù)自己的想法，進(jìn)行實驗探究，并觀察實驗現(xiàn)象。 激趣 了解二氧化硅在自然界中的存在形式

13、 學(xué)生養(yǎng)成歸納總結(jié)能力 學(xué)生由對故事的興趣，思考其反應(yīng)過程及反應(yīng)方程式。達(dá)到了自主學(xué)習(xí)的目的。 學(xué)生自主歸納總結(jié)學(xué)習(xí)。增強自我學(xué)習(xí)能力。 學(xué)生實驗?zāi)芰υ鰪姟? 歸 納 思 路 總 結(jié) 方 法 【歸納總結(jié)】 同學(xué)們，我們本節(jié)課學(xué)習(xí)了二氧化硅及硅酸的相關(guān)性質(zhì)。相信大家也了解到了非金屬元素的學(xué)習(xí)方法，那么大家可自行總結(jié)下無機非金屬元素的學(xué)習(xí)方法。 【課后思考

14、】：1、已知硅酸的酸性弱于碳酸，你如何用實驗來證明呢？ 2、 如何由SiO2制備H2SiO3(用化學(xué)方程式表示)。 討論，記錄，匯報 。 培養(yǎng)合作精神， 學(xué)習(xí)總結(jié)方法。 【板書設(shè)計】：4-1 無機非金屬材料的主角——硅 第一課時 二氧化硅和硅酸 1、二氧化硅的物理性質(zhì) 二氧化硅的用途 二氧化硅的物理性質(zhì) 石英坩堝 熔沸點高 軸承 硬度大 光導(dǎo)纖維（光纖） 不溶于水 2、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) ①能與碳酸鈉反應(yīng)： SiO2 + Na2CO3 == C

15、O2 + Na2SiO3 ②能與氫氟酸反應(yīng)： SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O ③能與氫氧化鈉反應(yīng)：SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O 3、硅酸的制備： SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O 三、教學(xué)反思 由于高一學(xué)生接觸元素化合物的學(xué)習(xí)時間較短，又沒有原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的理論為依據(jù)，因此還沒有形成完整的元素化合物學(xué)習(xí)的化學(xué)思想，不太會運用對比的思想學(xué)習(xí)硅及其化合物的性質(zhì)和制備等。因此，在前期的教學(xué)中力圖每節(jié)課逐步滲透這些思想作為鋪墊，本節(jié)課通過分析二氧化碳和二氧化硅，引導(dǎo)學(xué)生采用對比的學(xué)習(xí)方法，分析推導(dǎo)二氧化硅及硅酸的性質(zhì)，幫助學(xué)生溫故而知新，使學(xué)生在元素化合物的學(xué)習(xí)過程中形成一條完整、清晰的主線，從而建構(gòu)元素化合物的知識體系。本節(jié)課也為不同層次的學(xué)生設(shè)計了不同的教學(xué)目標(biāo)，基礎(chǔ)較弱的學(xué)生把重點放在課前的預(yù)習(xí)和課堂上的性質(zhì)對比教學(xué)中，而學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生可以在課后對課堂上沒有深入研究的一些問題進(jìn)行挖掘和拓展，如將硅及其化合物的結(jié)構(gòu)理論知識、在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用等作為拓展性內(nèi)容，通過查閱資料、討論等方法進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。 友情提示：部分文檔來自網(wǎng)絡(luò)整理，供您參考！文檔可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 5 / 5