2019-2020年高中化學 第4章 元素與材料世界 第1節(jié) 硅 無機非金屬材料教案 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 第4章 元素與材料世界 第1節(jié) 硅 無機非金屬材料教案 魯科版必修1 課前準備 將學生按照學習能力分成六組，每組學生確定一名組長，由組長安排每名成員的分工與合作。 教學過程 （上課，師生問好） 教師：請同學們想一下我們使用的課桌椅和教室的門有什么共同之處？ 學生：材料相同，都是用木頭做成的。 教師：很好，那么請同學再想一下我們現(xiàn)在用的計算機主要部位——芯片與建筑使用的沙子有什么共同之處？ 學生：有的顯露出迷茫的神情，有的回答含有硅元素。 教師：有些同學通過自學已經(jīng)了解了沙子的成分中有二氧化硅，而計算機的芯片是硅，因此它們都含有硅元素。 板書：沙子――二氧化硅——硅元素――芯片――計算機 過渡： 這一節(jié)課我們就來學習硅與二氧化硅的有關性質(zhì)與用途 板書：第一節(jié) 硅 無機非金屬材料 教師：首先請同學們齊讀本節(jié)課需要掌握的知識技能目標 展示多媒體課件：三維目標： 知識技能目標 掌握硅、二氧化硅的性質(zhì)，粗硅的制法。認識硅、二氧化硅作為無機非金屬材料的特性及其用途。 方法與過程目標 能根據(jù)同一類別不同物質(zhì)的性質(zhì)歸納出該類物質(zhì)的通性，并能運用通性簡單預測其他物質(zhì)的性質(zhì)。 情感態(tài)度與價值觀目標 通過對作為計算機、光通信等高科技關鍵材料的硅、二氧化硅的學習，利用學生對高科技的濃烈興趣，激發(fā)學生的學習欲望。培養(yǎng)學生為國爭光的精神。 學生：齊聲朗讀 教師：本節(jié)課有三個知識在掌握層次：兩個知識在認識層次，請同學們看一下其他的三維目標。 學生：看大屏幕，小聲閱讀方法技能目標和情感態(tài)度與價值觀目標 教師：這一節(jié)課我們主要學會這樣的學習方法：能根據(jù)同一類別不同物質(zhì)的性質(zhì)歸納出該類物質(zhì)的通性，并能運用通性簡單預測其他物質(zhì)的性質(zhì)。 教師：請同學們閱讀課文107頁，完成學案中第一部分的自主學習內(nèi)容。 板書：一、單質(zhì)硅和半導體材料 1、半導體材料 2、硅的物理性質(zhì) 學生：認真閱讀課本，填寫學案 教師：巡回指導、檢查學生學習情況 教師：大多數(shù)學生已經(jīng)讀完課文知識并填完學案，哪個小組展示一下自己填寫的學案知識？ 學生：兩個小組主動要求展示答案。 教師：進行點評。 教師：提出問題，為什么最早使用的半導體材料是鍺，而現(xiàn)在廣泛使用的半導體材料卻是硅？哪位同學能夠回答？ 學生：因為鍺在地殼中的含量很低，提煉工藝復雜，價格昂貴，不適于廣泛使用。 教師：很好，非常正確，請同學們回憶排在地殼中含量前五位的元素？ 學生：氧、硅、鋁、鐵、鈣。 教師：展示課件，硅在地殼中的含量約占26.5%，可以說含量非常豐富，而鍺在地殼中的含量非常低，因此鍺雖然是最早使用的半導體材料，但是硅卻是現(xiàn)在廣泛使用的半導體材料。 過渡：下面我們就來了解硅的性質(zhì) 教師：請同學們閱讀課本108頁，完成學案中第二部分的自主學習內(nèi)容。 教師：巡回指導、檢查學生學習情況 板書：3、硅的化學性質(zhì) 教師：大多數(shù)學生已經(jīng)讀完課文知識并填完學案，由于答案都在課本上，就不再讓同學們展示了。請同學們思考下面三個問題： 1、寫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖，與所學的哪種元素的原子結(jié)構(gòu)有相似之處？(從外層電子數(shù)上考慮） 2、請同學們寫出與C單質(zhì)有關的化學方程式 3、預測硅可能具有怎樣的化學性質(zhì)？ （同時多媒體展示） 教師指導：先自己思考 學生：認真思考，并在學案上書寫與C單質(zhì)有關的化學方程式 教師：巡回指導、檢查學生學習情況 二分鐘后 教師：小組合作，解決上面三個問題并歸納碳單質(zhì)的化學性質(zhì) 學生：每位成員展示自己思考的成果，共享學習經(jīng)驗；小組進行歸納整理。 教師：請每個小組派出一名代表，到黑板前進行展示 學生：踴躍上黑板進行展示 教師：其他同學一是關注自己的組員是否書寫正確，二是關注其他小組成員的書寫是否正確，如果發(fā)現(xiàn)錯誤，請及時到黑板上進行改正，并注上自己的小組號 學生：搶著上黑板改正同學的錯誤 教師：進行點評，指出同學們的錯誤并進行歸納碳的化學性質(zhì) 1、能與非金屬單質(zhì)如氧氣發(fā)生反應 2、能與氧化物反應 3、能與強氧化性酸反應 教師：硅的原子序數(shù)是多少？核外電子排布是怎樣的？ 學生：硅的原子序數(shù)是14，每層的核外電子排布分別是2、8、4 教師：展示硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖，從最外層電子數(shù)上考慮與所學的哪種元素的原子結(jié)構(gòu)有相似之處？ 學生：碳 教師：最外層都是幾個電子？ 學生：四個 教師：碳的化學性質(zhì)活潑還是穩(wěn)定？ 學生：穩(wěn)定；不活潑 教師：硅的化學性質(zhì)與碳的化學性質(zhì)相似，在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，但在加熱條件下 可以與氧氣等非金屬發(fā)生反應。 教師：展示課件，比較碳與硅的化學性質(zhì) 教師：同學們通過自學，知道了硅有很多用途，那么工業(yè)上是如何制取硅的？ 學生：用焦炭在電爐里還原二氧化硅 板書：4、工業(yè)制粗硅、硅的用途 教師：展示課件，硅的工業(yè)制法化學方程式 提問：在這個反應中：氧化劑和還原劑各是什么？它們在反應中發(fā)生了什么反應？ 學生：思考，回答， 教師：所含元素化合價升高的反應物是還原劑還是氧化劑？ 學生：還原劑 教師：還原劑發(fā)生什么反應？被氧化還是被還原？ 學生：被氧化 教師：因此還原劑是C，發(fā)生氧化反應；氧化劑是二氧化硅，發(fā)生還原反應 工業(yè)上通過此反應得到的是粗硅，而實際使用的是高純度的硅，粗硅必須進行提純。 教師：請同學們做課后習題第2題第2問 學生：認真思考、寫化學方程式 教師：巡回指導、檢查學生做題情況 教師：（半分鐘后）請做出來的同學上黑板進行展示。 學生：三位學生分別代表自己的小組到黑板進行展示 教師：請同學們分組總結(jié)正確答案，然后找這三位同學的錯誤 學生：分組進行討論 教師：請同學們看這三位同學書寫的是否正確？ 學生：指出錯誤：有一位同學沒有寫反應條件 教師：展示課件中正確答案，同學進行對照 教師：硅的性質(zhì)我們已經(jīng)了解，下面我們一起來認識二氧化硅，首先請同學們閱讀課本108頁最后一段，完成學案中第三部分的自主學習內(nèi)容 板書：二、二氧化硅和光導纖維 1、二氧化硅的物理性質(zhì) 2、二氧化硅的化學性質(zhì) 學生：認真閱讀課本，填寫學案 教師：巡回指導、檢查學生學習情況 教師：（一分鐘后）做完的同學請思考下列問題： 1、從物質(zhì)分類的角度來看，二氧化碳和二氧化硅屬于哪類物質(zhì)？ 2、請同學們思考二氧化碳的化學性質(zhì)并寫出相關的化學方程式？并預測二氧化硅可能具有哪些化學性質(zhì)？ 學生：認真思考，并書寫有關二氧化碳的化學方程式 教師：從物質(zhì)分類的角度來看，二氧化碳和二氧化硅屬于哪類物質(zhì)？ 學生：氧化物；酸性氧化物 教師：小組合作討論，總結(jié)二氧化碳的化學性質(zhì) 學生：每位成員展示自己思考的成果，共享學習經(jīng)驗；小組進行歸納整理。 教師：請每個小組派出一名代表，到黑板前進行展示 學生：踴躍上黑板進行展示 教師：其他同學一是關注自己的組員是否書寫正確，二是關注其他小組成員的書寫是否正確，如果發(fā)現(xiàn)錯誤，請及時到黑板上進行改正，并注上自己的小組號 學生：搶著上黑板改正同學的錯誤 教師：進行點評，指出同學們的錯誤并進行歸納二氧化碳的化學性質(zhì) 1、與堿性氧化物進行反應 2、與堿性溶液進行反應 3、與水在高溫下反應 4、與單質(zhì)碳或者金屬鎂反應 5、與鹽溶液反應 教師：展示課件，二氧化碳與二氧化硅的比較，二氧化硅的化學性質(zhì)與二氧化碳相似，但是也有不同。例如二氧化硅也能與堿性氧化物、堿溶液、單質(zhì)碳、鹽反應，但是注意條件不一樣，在屏幕上展示化學方程式。不同點是二氧化碳能溶于水并與水反應生成碳酸，而二氧化硅不溶于水也不與水反應。另外二氧化碳不與酸反應，而二氧化硅能與氫氟酸反應。此反應可以用來刻蝕玻璃。根據(jù)二氧化硅的化學性質(zhì)我們可知：堿性溶液不能保存在玻璃塞的試劑瓶中，而氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放，應該用塑料瓶保存。 教師：請同學閱讀課本109頁，了解二氧化硅的用途 板書：3、二氧化硅的用途 學生：閱讀課文，在相應位置做出標記 教師：本節(jié)課我們通過學習，主要掌握了硅和二氧化硅的化學性質(zhì)以及粗硅的制取。請同學們做當堂檢測 學生：認真思考、做當堂檢測 教師：在屏幕上展示答案，小組內(nèi)組員進行互批，請全部做對的同學舉手 學生：有85%的學生舉手 教師：看來這一節(jié)課大部分同學掌握得很好，小組長負責給做錯的同學進行講解。 教師：本節(jié)課小組得分是：1組11分，2組2分，3組8分，4組2分，5組2分，6組8分，最高分由1組獲得，另外3組和6組也不錯，希望其他組要向一組學習，在下節(jié)課爭取好的成績。課后作業(yè)：課后習題第二題 （下課，師生再見） ［板書］三、硅酸鹽與無機非金屬材料 ［閱讀總結(jié)］閱讀教材第三部分，回答下列問題： 1． 黏土、鉀長石、鈉長石屬于哪類礦物？ 2． 生產(chǎn)玻璃、水泥的主要原料分別是什么？ 3． 水玻璃、玻璃、水泥的主要成分分別什么？生產(chǎn)玻璃的主要反應是什么？為什么玻璃沒有固定的熔點？ 4． 混凝土是什么與水混合凝固而成的？ 5． 新型無機非金屬材料高溫陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷各有什么特性？什么用途？ ［學生回答、教師總結(jié)］（略） ［作業(yè)］