2022年高中化學(xué) 《含硅礦物與信息材料》教案3 蘇教版必修1

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1、2022年高中化學(xué) 《含硅礦物與信息材料》教案3 蘇教版必修1 教學(xué)目標(biāo) 1、 了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的應(yīng)用與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。 2、 通過探究性實驗掌握硅酸鈉的有關(guān)知識;學(xué)會將硅酸鹽的化學(xué)式書寫氧化物的形式的方法和技巧。 3、 知道二氧化硅的物理性質(zhì)和話性質(zhì)。了解二氧化硅的制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。 4、 認(rèn)識單晶硅的使用給現(xiàn)代人類文明進程所帶來的重大影響。 5、 從傳統(tǒng)材料到信息材料的介紹,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料的意識。 教 材 分 析 本單元按照人類使用含硅化合物的發(fā)展,以自然界存在的硅酸鹽到單

2、質(zhì)硅的制備為線索,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識身邊行行色色的硅酸鹽,了解二氧化硅和硅的性質(zhì)特點,知道平凡而神奇的硅對人類文明所產(chǎn)生的重大影響;本節(jié)教材插圖比較多,讓學(xué)生領(lǐng)略硅產(chǎn)品的豐富多彩,還有一個關(guān)于水泥的資料卡,可以讓學(xué)生的課內(nèi)知識與課外知識相互融合?!巴卣挂曇啊睂Ψ肿雍Y的介紹,也讓學(xué)生知道硅酸鹽的一些特殊用途。 擬采用的教學(xué)方法:多媒體演示法、實驗探究法、小組討論法。 教 學(xué) 重 難 點 重點:硅酸鈉(sodium silicate)、單質(zhì)硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性質(zhì);硅酸鹽(silicate)的氧化物形式的書寫。 難點:單質(zhì)硅(silicon)和二氧化硅(s

3、ilica)的結(jié)構(gòu)。 課 時 分 配 第一課時: 硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料和信息材料的介紹。 第二課時: 單質(zhì)硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及它們的用途 教學(xué)過程(第1課時) 教學(xué)活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 引入: 提問:(1)硅元素在地殼中的含量怎樣? (2)硅元素在自然界主要有哪些存在形式? 自學(xué)歸納、交流、討論回答問題。 (1)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力; (2)讓學(xué)生學(xué)會通過查閱資料來學(xué)習(xí)知識的學(xué)習(xí)方法。 過渡:硅元素在自然界中廣泛存在,主要是硅酸鹽和二氧化硅的形式,下面我們先來了解硅酸鹽的有關(guān)知識。 1.硅酸鹽(

4、silicate)的結(jié)構(gòu) 1)多媒體展示:自然界中的一些硅酸鹽的圖片及化學(xué)式; (2)介紹將硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物的形式;要求學(xué)生練習(xí)后總結(jié)書寫規(guī)律。 (3)追問:硅酸鹽的結(jié)構(gòu)怎樣?為什么常改寫成氧化物的形式? (1)觀察圖片和化學(xué)式,總結(jié); (2)練習(xí)硅酸鹽化學(xué)式的改寫; (3)分析總結(jié)交流討論書寫規(guī)律; (1)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;(2)通過訓(xùn)練,鞏固知識,培養(yǎng)能力; (3)通過主動探索得出規(guī)律,將知識升華,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動性,增強探索意識。 過渡:在硅酸鹽中,硅酸鈉是極少數(shù)溶于水中的一種,用途廣泛,下面我們先來學(xué)習(xí)它的有關(guān)知識。 2.硅酸鈉(sodium sil

5、icate)的知識 (1)展示硅酸鈉試劑; (2)探究實驗:硅酸鈉的性質(zhì)①加水溶解;并檢驗其溶液酸堿性;②向溶液中通二氧化碳或滴加稀鹽酸;③再向②中滴加氫氧化鈉溶液。(師生共同完成實驗,部分實驗由學(xué)生來探究演示。) (3)說說硅酸鈉的用途。 1)動手參與、探索實驗,觀察、分析、思考實驗現(xiàn)象,總結(jié)硅酸鈉的性質(zhì); (2)書寫有關(guān)的化學(xué)、離子方程式; (3)從性質(zhì)思考用途。 1)通過實驗探索,培養(yǎng)科學(xué)探究能力; (2)讓學(xué)生學(xué)會掌握:實驗探索――分析總結(jié)――掌握知識的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。 過渡:在豐富的硅酸鹽中,除硅酸鈉外,其它的在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如何?下面我們來了解傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的

6、有關(guān)知識。 3.硅酸鹽產(chǎn)品(傳統(tǒng)材料) (1)請同學(xué)們說出他們知道的硅酸鹽產(chǎn)品; (2)請同學(xué)們簡單說說它們是如何生產(chǎn)的?有什么共同點?(課前事先找資料) (3)播放一段錄像(玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生產(chǎn)簡介)。展示一些硅酸鹽產(chǎn)品。 (4)要求學(xué)生總結(jié)傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品即傳統(tǒng)材料:玻璃、水泥、陶瓷的生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的主要成分。 (5)用多媒體提供傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用及新發(fā)展的有關(guān)資料和圖片。 (1)部分學(xué)生回答問題; (2)觀看錄像后討論總結(jié)回答問題; (3)討論、總結(jié)硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用與社會發(fā)展的關(guān)系。提出對產(chǎn)品應(yīng)用的新設(shè)想。 1)創(chuàng)設(shè)情

7、景激活學(xué)生思維;主動參與體現(xiàn)學(xué)習(xí)主動性。 (2)了解產(chǎn)品的應(yīng)用和新發(fā)展激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情,增強探索意識,樹立遠(yuǎn)大理想,增強努力學(xué)習(xí)的責(zé)任感和使命感。 過渡:通過剛才的介紹,我們已經(jīng)了解到硅酸鹽產(chǎn)品傳統(tǒng)材料在人類文明發(fā)展和社會進步的歷程中,起到了很大的推動作用;但是隨著科技的發(fā)展,這些傳統(tǒng)材料又有了新的用途,如光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。下面我們一起來了解一下光導(dǎo)纖維的有關(guān)知識。 4.信息材料――光導(dǎo)纖維 1)請同學(xué)們總結(jié)課前查閱的有關(guān)信息材料的資料,簡述光導(dǎo)纖維的主要成分和用途; (2)提供有關(guān)光導(dǎo)纖維的資料(簡介、制造和作用);播放光導(dǎo)纖維的介紹錄像。 (3)展示實物:展示光導(dǎo)纖維并演示光在其中

8、的傳播實驗。 (1)思維、總結(jié)、回答; (2)閱讀資料,交流、討論總結(jié); (3)觀察實驗。 (4)談?wù)剬π畔⒉牧系膽?yīng)用的感想。 (1)創(chuàng)造變被動為主動的學(xué)習(xí)環(huán)境;實物觀察提高對知識的理性認(rèn)識; (2)通過資料的閱讀,拓寬視野,激發(fā)研究、探索的意識。 過渡:硅酸鹽除了上面的一些作用外,它還可以用來篩分子。 5.分子篩 (molecular sieve) (1)提供分子篩的有關(guān)資料和圖片; (2)從資料的介紹,要求學(xué)生發(fā)揮想象,推測它有哪些方面的用途 1)閱讀資料; (2)思維、想象、推測總結(jié),回答。 (1)創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生主動參與;發(fā)揮思維想象力。 (2)激發(fā)學(xué)生研

9、究、探索意識。 課后布置任務(wù):課后預(yù)習(xí)本單元第二部分二氧化硅與信息材料,通過各種途徑找關(guān)于這方面的資料, 第二課時 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 1. 引入新課 復(fù)習(xí)提問:(1)傳統(tǒng)材料硅酸鹽產(chǎn)品主要包括哪些? (2)光導(dǎo)纖維的主要成分是什么? (3)硅在自然界中無游離態(tài),為什么? 是不是單質(zhì)硅的性質(zhì) 思考、討論問題并回答。 溫故知新,引入學(xué)習(xí)境界;設(shè)疑激發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生帶著疑問學(xué)習(xí)新知識,提高學(xué)習(xí)效率。 過渡:下面我們就一起來討論學(xué)習(xí)硅單質(zhì)的性質(zhì)和用途 2、課前查閱資料 (1)要求學(xué)生從查閱的資料和了解的知識總結(jié)硅單質(zhì)的用途。 (2)提供集

10、成電路的有關(guān)資料。 (3)問:資料中的應(yīng)用體現(xiàn)了硅的哪些性質(zhì)? 討論、交流、總結(jié)、回答。 從學(xué)生了解的知識入手,學(xué)習(xí)效果好;提供資料,讓學(xué)生自主歸納,主動參與,激發(fā)思維。 過渡:硅單質(zhì)還有那些性質(zhì)? 3、 硅(silicon)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) (1)提供硅單質(zhì)的彩圖。 (2)提供硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖或結(jié)構(gòu)模型;要求學(xué)生分析與哪種已學(xué)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似? (3)要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識類推硅單質(zhì)有哪些物理和化學(xué)性質(zhì)? (4)整理硅的物理性質(zhì); (5)介紹硅的主要化學(xué)性質(zhì)。 (1)觀察、討論交流、類推、總結(jié)硅的物理性質(zhì)。 (2)討論類推硅的化學(xué)性質(zhì)。 (3)學(xué)習(xí)硅的化學(xué)性質(zhì),有關(guān)化學(xué)

11、、離子方程式的書寫和氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的練習(xí)。 (1)通過圖示來總結(jié)性質(zhì),培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的觀察能力; (2)由結(jié)構(gòu)類推性質(zhì),培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的分析推理能力,加深對物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的理解。 (3)介紹硅的化學(xué)性質(zhì),完整知識,豐富內(nèi)容。 (4)讓學(xué)生學(xué)會運用類推、對比分析的學(xué)習(xí)方法。 思考探索:硅的性質(zhì)通常時穩(wěn)定的,那么自然界中為什么無游離態(tài)?請同學(xué)們課后查閱有關(guān)資料分析、討論解決。 過渡:由于硅的性質(zhì)使硅的用途非常廣泛而且非常重要。 4.硅的用途:用多媒體展示一些用作原料制造的產(chǎn)品圖片。 觀察總結(jié)硅的用途。 提供圖片,學(xué)習(xí)用途時能聯(lián)系實際,有利于記憶,學(xué)習(xí)效率高。同時

12、學(xué)習(xí)過程生動有形。提高學(xué)習(xí)興趣。 過渡:硅的用途非廣泛,特別是信息時代更離不開硅,自然界無游離態(tài)的硅,那么工業(yè)生產(chǎn)中是怎樣生產(chǎn)硅的呢? 5.硅的工業(yè)制法 從用途引入,介紹工業(yè)生產(chǎn)高純度硅的主要過程和主要化學(xué)方程式。 學(xué)習(xí)了解工業(yè)生產(chǎn)硅的過程及主要化學(xué)方程式。從用途引入,介紹工業(yè)生產(chǎn)高純度硅的主要過程和主要化學(xué)方程式。 理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探索意識。 過渡:了解了硅的有關(guān)知識,我們再來學(xué)習(xí)二氧化硅的知識。 6.二氧化硅(silica)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途:(1)要學(xué)生展示收集的二氧化硅的實物和相應(yīng)產(chǎn)品; (2)提供二氧化硅的在自然界的一些圖片;多媒體展示二氧化硅的結(jié)構(gòu);

13、 (3)要求學(xué)生結(jié)合結(jié)構(gòu)和收集的資料總結(jié)類推二氧化硅的一些性質(zhì); (4)介紹二氧化硅性質(zhì);要求思考二氧化硅與氫氟酸、強堿溶液反應(yīng)的實際作用。 (5)多媒體展示二氧化硅的一些制品。 (6)播放光導(dǎo)纖維的生產(chǎn)和作用錄像。 1)展示收集物品; (2)思考、交流、討論、總結(jié)、類推二氧化硅的性質(zhì); (3)學(xué)習(xí)二氧化硅的性質(zhì); (4)總結(jié)二氧化硅的用途 運用結(jié)構(gòu)分析推理性質(zhì)的方法學(xué)習(xí)新知識,培養(yǎng)學(xué)生有科學(xué)的學(xué)習(xí)方法;學(xué)習(xí)中主動參與,鍛煉能力。 課后布置任務(wù):復(fù)習(xí)本單元的知識,通過相關(guān)練習(xí)進行鞏固。 教學(xué)反思: 1、本節(jié)的教學(xué)任務(wù)基本完成,通過學(xué)習(xí)過程的體驗,使學(xué)生形成和發(fā)展

14、正確地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思想方法,學(xué)會從生活中去發(fā)現(xiàn)化學(xué)、研究化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)。 2、 學(xué)生能在課前閱讀與本節(jié)相關(guān)的材料,知道目前全球信息的流通、電子業(yè)的發(fā)展是離不開硅的,并在課堂在上積極發(fā)表自己的看法,活躍了課堂氣氛,教師能在相對寬松平和的環(huán)境下講授新知識,學(xué)生也比較容易接受。 3、 小組之間積極討論,保證了教學(xué)的效率。教師鼓勵同學(xué)們努力學(xué)習(xí),掌握更多的科學(xué)知識,開發(fā)、研究硅這古老而又年輕的元素在更多方面的應(yīng)用。 4、 有些同學(xué)上網(wǎng)找了大量的資料,包括新型的陶瓷、玻璃以及玻璃珠的應(yīng)用,課堂時間如果足夠,教師可以對這方面的知識做簡要的介紹,拓展學(xué)生的視野,也激起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,讓學(xué)生

15、知道“科技可以創(chuàng)造奇跡”。 5、 若有條件可以帶學(xué)生到就近的水泥產(chǎn)、玻璃產(chǎn)等去參觀這些硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,讓學(xué)生體會到生活中處處有化學(xué),要知道讀書的目的是為了“學(xué)以致用”。 問題思考: 1.你有沒有發(fā)現(xiàn)實驗室中,盛裝堿液的試劑瓶的塞子是什么塞?為什么不是玻璃塞? 2.請畫出碳原子和硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,比較兩原子結(jié)構(gòu)有何共同點?碳單質(zhì)金剛石和晶體硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有相似之處嗎?那么,CO2和SiO2呢?據(jù)所學(xué)知識列表比較它們的性質(zhì);分析思考產(chǎn)生性質(zhì)差別的根本原因是什么? 【提示】: CO2 SiO2 物理性質(zhì) 無色無味氣體,能溶于水。它的固體叫干冰。 難溶、難熔的固體,硬度大,熔沸點高。 化學(xué)性質(zhì) 是酸性氧化物:能與水反應(yīng)、與堿反應(yīng)、與堿性氧化物反應(yīng);與過氧化鈉反應(yīng);與碳酸鈉溶液反應(yīng);有水時能溶解碳酸鈣;高溫與碳反應(yīng)等。 是酸性氧化物,但不溶于水,不與水反應(yīng),常溫只與單質(zhì)氟、氫氟酸和強堿溶液反應(yīng);高溫可與氧化鈣、純堿、碳酸鈣碳單質(zhì)反應(yīng)。 聯(lián)系 CO2 + 2H2O +Na2SiO3 == Na2CO3 + H4SiO4↓(酸性:H2CO3強于H4SiO4或H2SiO3)

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