二氧化硅教学设计.docx

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二氧化硅教学设计

案例名称

人教版高一化学必修一第四章第二课时《二氧化硅和硅酸》

科目

化学

教学对象

高一学生

设计者

周兆敏

课时

40min

一、教材内容分析

1、教学内容的地位

这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成，本节所在的第四章安排在第三章“金属及其化合物”之后，是学习常见无机物及其性质的继续，继续元素化合物知识一般学习和研究方法的训练。

2、教材内容编排

本节教材内容编排上首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍在高新技术领域广泛应用的硅单质。

二氧化硅是学生日常生活中经常接触的物质，含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料的，先学习比较熟悉的二氧化硅，再学习其他化合物和单质硅的顺序容易激起学生的兴趣，符合学生的认知规律，因此作为这一节的第一课时，把学习内容定为：

二氧化硅和硅酸。

二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）

1．知识与技能目标

（1）了解二氧化硅的主要物理性质。

对二氧化硅的立体网状结构有一个初步印象。

（2）认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液、氢氟酸等物质的反应，能书写相关的方程式。

（3）认识二氧化硅材料生产、生活等领域的应用。

（4）了解硅酸是一种溶解度很小的弱酸。

2．过程与方法目标

（1）通过对二氧化硅性质的研究，学习研究非金属氧化物的一般方法。

体验运用物质分类观学习元素化合物知识的方法。

（2）通过实验探究，培养实验研究的证据意识，提高设计能力。

（3）通过对资料的处理获取性质的过程，培养获取有用信息，有效归类，有序表达的能力。

（4） 通过二氧化硅和二氧化碳性质及结构的对比，初步建立结构决定性质的感性认识。

3．情感态度与价值观目标

（1）通过小组研究学习，体会合作学习的重要性，学习与他人合作、分享。

（2）通过探究实验，使学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。

（3）在小组讨论、交流、实验过程中树立责任意识。

（4）通过图片资料，感受二氧化硅在材料领域的重要地位，体会化学的实用性，激发对化学科学的兴趣。

三、学习者特征分析

学情分析和策略：

学生在第二章学习了物质的分类，但对如何运用分类思想，归类，类推，类比只是在学习金属及其化合物时进行过一些应用，还没有形成一种思想。

学生在初中已经学习了二氧化碳的性质，但运用二氧化碳的化学性质推出其他酸性氧化物的性质的能力还不具备，因此设计了学生根据资料，运用已有知识，讨论分析交流二氧化硅的性质环节，希望学生在思维碰撞中体会这种归类，类推的方法，而不是由老师先复习二氧化碳的性质，再要求学生根据二氧化碳的性质推导二氧化硅的性质。

这样得到的方法是学生深刻体验到的，而不是老师给出的，会印象更加深刻。

四、教学策略选择与设计

1、教学方法：

 讨论 探究

2、教学重、难点：

二氧化硅是学生进入高中以后学习的第一种非金属氧化物，因此这部分内容还承载着对研究非金属氧化物性质一般方法进行初步指导的作用，学生在以后的学习中要不断运用和体会。

教学重点：

二氧化硅的性质及研究方法

教学难点：

二氧化硅性质的研究方法

3、教学策略设计

合作式教学、启发式教学、互动式教学

五、教学环境、媒体选择及资源准备

多媒体、PPT、黑板、视频、图片

六、教学过程

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图及资源准备

引入课题，引入二氧化硅的物理性质

让学生观看视频观看视频，进行提问：

为什么孙悟空烧不死？

板书：

一、二氧化硅

，

观看、回答、思考

激发学生学习兴趣，初步了解该物质

一、二氧化硅的存在形式

1、二氧化硅的存在形式

结晶形

硅石（天然）

无定形

水晶

二氧化硅

的晶体（石英）玛瑙

+图片的形式展示

展示硅在地壳中含量图片

展示天然存在的二氧化硅图片：

石英，玛瑙，砂子，硅藻土图片

有结晶形和无定形两大类，统称硅石。

板书：

硅石

倾听、观看、思考分析，提取信息，得出性质

了解二氧化硅的广泛存在，激起学生研究二氧化硅的热情

体会结晶形和无定形，为今后学习晶体建立感性认识

培养获取有用信息能力

培养独立获取知识的能力

二、二氧化硅的结构（晶体结构）

以晶体结构的图示讲解了SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质十分稳定。

因为SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，所以从古至今被大家广泛的应用着。

用图片展示

思考与交流：

思考1：

根据SiO2存在和应用，请你分析以下问题：

SiO2具有哪些物理性质？

化学稳定性如何？

你的依据是什么？

1、订正：

SiO2物理性质

①坚固难熔的固体

②熔沸点比较高

③不溶于水

④硬度比较大

请学生根据资料、已有的知识，总结二氧化硅的性质

循环播放资料播放

提出要求：

独立思考

组内研讨

明确：

将得出的性质进行分类，有序表达

追问：

得到性质的渠道

简洁对来源进行板书

三、SiO2物理性质

①坚固难熔的固体

②熔沸点比较高

③不溶于水

④硬度比较大

独立思考，提取性质

组内交流

整理

（一组同学整理到黑板上）

回答，分享，体会

全班分享，相互补充，

订正

培养获取有用信息能力

培养独立获取知识的能力

体会合作的重要性，培养合作精神

培养有效分类和有序表达的思想

为方法总结打基础

在交流中完善对二氧化硅性质的认识

初步建立二氧化硅的网状结构决定二氧化硅具有优良性质

使学生初步建立结构决定性质的感性认识

引起思考，为实验研究准备情绪

教学意图

三、SiO2的化学性质

1、SiO2稳定性好，氢氟酸（HF）是唯一可以与之反应的酸：

SiO2+4HF=SiF4+2H2O

用途：

刻蚀玻璃，玻璃雕花等

2、SiO2是酸性氧化物，它可能发生哪些化学反应？

提出酸性氧化物的概念：

酸性氧化物是一类能与水作用生成相应价态的酸，或与碱作用只生成盐和水，或与碱性氧化物反应生成盐的氧化物。

1、与碱性氧化物：

SiO2+CaO=CaSiO3

2、与强碱的反应：

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考2：

实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？

解答：

防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。

3、除了SiO2是酸性氧化物外，SiO2还具有弱氧化性：

SiO2+2C=Si+2CO

（工业上用此反应制备粗硅，这就是‘从沙滩到用户’）

4、在高温下与碳酸盐的反应

SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2

高温

SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2

引导：

二氧化碳，二氧化硅都是酸性氧化物，物理性质上差异也很大？

出示二氧化硅、二氧化碳、金刚石晶体结构图片

提出问题：

实验室为什么可以用玻璃瓶盛装NaOH溶液？

提出通过实验：

研究二氧化硅与氢氧化钠溶液的反应

思考，记忆，分析，提取信息

使学生初步建立结构决定性质的感性认识

引起思考，为实验研究准备情绪

教学意图

四、二氧化碳和二氧化硅的物理化学性质及用途比较

二氧化碳

二氧化硅

状态

气体

固体

物理性质

熔沸点低

熔沸点高硬度大

化学性质

与水

CO2+H2O=H2CO3

不反应

与碱

CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

与碱性氧化物

CO2+CaO==CaCO3

SiO2+CaO=CaSiO3

与酸

无

SiO2+4HF=SiF4+2H2O

用途

人工降雨

装饰，石英坩埚，光纤

给出表格，帮助学生回忆二氧化碳知识点，引导学生填表。

抽同学起来回答问题

思考，回忆，填表，交流讨论

培养学生类比的思想

通过比较加深影响，能够区分两者的性质

五、硅酸的性质研究

分部引导

通过视频观察实验

②引导学生完成实验1、2部

③要求学生对后续步骤进行初步设计，可下座位与其它组交流

强调资料卡片

实验前给出温馨提示

请学生描述视频的实验操作，现象，结论

回到问题：

利用学生视频的溶胶，过渡到硅酸

板书：

二、硅酸

演示：

硅酸钠溶液与盐酸的反应

引导学生从资料和实验中提取硅酸的某些性质

板书：

难溶于水，弱酸

观察、填写

实验进行初步设计

倾听、体会

学生实验：

描述，分享

运用实验结果，解决问题观察

回到资料和实验，得出硅酸的性质

了解给出药品，仪器，为设计奠定基础

为后续设计做准备

培养设计实验能力，

交流合作能力和责任意识

从资料中获取信息以帮助设计

保证安全和实验效果

培养实验能力和是学生体会在实验中再设计的思想

培养交流能力，取长补短

回应问题

观察凝胶

了解硅酸

总结本节课知识要点

和思想方法

引起注意

 课堂小结

习题练习

为下节课奠定基础

1、本节课的最大收获或体会

知识上

方法上

2、引导得出研究已知组成物质的部分方法（本节课中出现的）

给出“点沙成金”的情景

2、习题指导联系，巩固本节课内容

3、留作业

回忆，思考

1、本节课的最大收获或体会

知识上

方法上

2、引导得出研究已知组成物质的部分方法（本节课中出现的）

给出“点沙成金”的情景

留作业：

资料卡片内容：

1、硅酸钠溶液和盐酸反应可以制得硅酸，

硅酸是一种弱酸，在水中溶解度很小，所形成的硅酸常不能立即沉淀出来，放置一段时间后，会逐渐聚合成多硅酸，形成胶体，即硅酸溶胶。

2、酚酞遇硅酸钠溶液显红色。

3、酚酞遇浓氢氧化钠溶液不显红色，稀释到一定浓度会显红色。

教学流程图

了解二氧化硅的广泛存在

激起研究二氧化硅的热情

创设情境，引出课题

介绍二氧化硅的存在

活动：

利用资料和已有知识讨论交流获得性质

实验探究二氧化硅与氢氧化钠的反应

提出要求，引导学生研究二氧化硅的性质

帮助学生提炼方法

从实验和资料了解硅酸

演示实验，引导学生从资料和实验中得到硅酸的某些性质

学生总结收获

引导学生总结知识，提升方法

七、教学评价

1、利用大家都熟悉的影视片段《西游记》引入，能引起学生强烈的兴趣，虽然简短，但感觉效果较好。

紧接着利用漂亮的图片介绍二氧化硅在自然界中的存在和其简要的用途，学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们的生产、生活中无处不在。

感受到研究的物质就是我们身边的物质，学生说：

这时候产生一种强烈的冲动，我要了解这种物质。

2、对于性质的教学，一开始设计成了给出一组图片学生总结物理性质，再让学生，根据已有知识总结化学性质，在试讲中发现学生能比较顺利的说出一些重要的物理性质，对于化学性质大部分学生缺乏了自己的思考，而是从课本上直接得到，只有极个别学生能从二氧化碳的化学性质推出二氧化硅的化学性质，从这我思考：

学生没有经过元素周期律的学习，没有经过物质通性的学习，虽然在讲物质分类时，对酸性氧化物的通性作过介绍，但毕竟没有进行过实际应用，所以学生很难想到利用二氧化碳的性质类推出二氧化硅得性质。

是我在教学设计中忽略了学生的基础，应该说备学生备得不充分。

3、在整个教学设计中，总体较好，能够将学生的兴趣与知识相结合，将重难点突出。

存在的不足在时间上在实验动手能力上没有得到锻炼。