高中化学 第4章 元素与材料世界 第1节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版必修1.docx
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高中化学第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料教案鲁科版必修1
2019-2020年高中化学第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料教案鲁科版必修1
课前准备
将学生按照学习能力分成六组,每组学生确定一名组长,由组长安排每名成员的分工与合作。
教学过程
(上课,师生问好)
教师:
请同学们想一下我们使用的课桌椅和教室的门有什么共同之处?
学生:
材料相同,都是用木头做成的。
教师:
很好,那么请同学再想一下我们现在用的计算机主要部位——芯片与建筑使用的沙子有什么共同之处?
学生:
有的显露出迷茫的神情,有的回答含有硅元素。
教师:
有些同学通过自学已经了解了沙子的成分中有二氧化硅,而计算机的芯片是硅,因此它们都含有硅元素。
板书:
沙子――二氧化硅——硅元素――芯片――计算机
过渡:
这一节课我们就来学习硅与二氧化硅的有关性质与用途
板书:
第一节硅无机非金属材料
教师:
首先请同学们齐读本节课需要掌握的知识技能目标
展示多媒体课件:
三维目标:
知识技能目标
掌握硅、二氧化硅的性质,粗硅的制法。
认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。
方法与过程目标
能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性,并能运用通性简单预测其他物质的性质。
情感态度与价值观目标
通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅的学习,利用学生对高科技的浓烈兴趣,激发学生的学习欲望。
培养学生为国争光的精神。
学生:
齐声朗读
教师:
本节课有三个知识在掌握层次:
两个知识在认识层次,请同学们看一下其他的三维目标。
学生:
看大屏幕,小声阅读方法技能目标和情感态度与价值观目标
教师:
这一节课我们主要学会这样的学习方法:
能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性,并能运用通性简单预测其他物质的性质。
教师:
请同学们阅读课文107页,完成学案中第一部分的自主学习内容。
板书:
一、单质硅和半导体材料
1、半导体材料
2、硅的物理性质
学生:
认真阅读课本,填写学案
教师:
巡回指导、检查学生学习情况
教师:
大多数学生已经读完课文知识并填完学案,哪个小组展示一下自己填写的学案知识?
学生:
两个小组主动要求展示答案。
教师:
进行点评。
教师:
提出问题,为什么最早使用的半导体材料是锗,而现在广泛使用的半导体材料却是硅?
哪位同学能够回答?
学生:
因为锗在地壳中的含量很低,提炼工艺复杂,价格昂贵,不适于广泛使用。
教师:
很好,非常正确,请同学们回忆排在地壳中含量前五位的元素?
学生:
氧、硅、铝、铁、钙。
教师:
展示课件,硅在地壳中的含量约占26.5%,可以说含量非常丰富,而锗在地壳中的含量非常低,因此锗虽然是最早使用的半导体材料,但是硅却是现在广泛使用的半导体材料。
过渡:
下面我们就来了解硅的性质
教师:
请同学们阅读课本108页,完成学案中第二部分的自主学习内容。
教师:
巡回指导、检查学生学习情况
板书:
3、硅的化学性质
教师:
大多数学生已经读完课文知识并填完学案,由于答案都在课本上,就不再让同学们展示了。
请同学们思考下面三个问题:
1、写出硅的原子结构示意图,与所学的哪种元素的原子结构有相似之处?
(从外层电子数上考虑)
2、请同学们写出与C单质有关的化学方程式
3、预测硅可能具有怎样的化学性质?
(同时多媒体展示)
教师指导:
先自己思考
学生:
认真思考,并在学案上书写与C单质有关的化学方程式
教师:
巡回指导、检查学生学习情况
二分钟后
教师:
小组合作,解决上面三个问题并归纳碳单质的化学性质
学生:
每位成员展示自己思考的成果,共享学习经验;小组进行归纳整理。
教师:
请每个小组派出一名代表,到黑板前进行展示
学生:
踊跃上黑板进行展示
教师:
其他同学一是关注自己的组员是否书写正确,二是关注其他小组成员的书写是否正确,如果发现错误,请及时到黑板上进行改正,并注上自己的小组号
学生:
抢着上黑板改正同学的错误
教师:
进行点评,指出同学们的错误并进行归纳碳的化学性质
1、能与非金属单质如氧气发生反应
2、能与氧化物反应
3、能与强氧化性酸反应
教师:
硅的原子序数是多少?
核外电子排布是怎样的?
学生:
硅的原子序数是14,每层的核外电子排布分别是2、8、4
教师:
展示硅的原子结构示意图,从最外层电子数上考虑与所学的哪种元素的原子结构有相似之处?
学生:
碳
教师:
最外层都是几个电子?
学生:
四个
教师:
碳的化学性质活泼还是稳定?
学生:
稳定;不活泼
教师:
硅的化学性质与碳的化学性质相似,在常温下性质稳定,但在加热条件下
可以与氧气等非金属发生反应。
教师:
展示课件,比较碳与硅的化学性质
教师:
同学们通过自学,知道了硅有很多用途,那么工业上是如何制取硅的?
学生:
用焦炭在电炉里还原二氧化硅
板书:
4、工业制粗硅、硅的用途
教师:
展示课件,硅的工业制法化学方程式
提问:
在这个反应中:
氧化剂和还原剂各是什么?
它们在反应中发生了什么反应?
学生:
思考,回答,
教师:
所含元素化合价升高的反应物是还原剂还是氧化剂?
学生:
还原剂
教师:
还原剂发生什么反应?
被氧化还是被还原?
学生:
被氧化
教师:
因此还原剂是C,发生氧化反应;氧化剂是二氧化硅,发生还原反应
工业上通过此反应得到的是粗硅,而实际使用的是高纯度的硅,粗硅必须进行提纯。
教师:
请同学们做课后习题第2题第2问
学生:
认真思考、写化学方程式
教师:
巡回指导、检查学生做题情况
教师:
(半分钟后)请做出来的同学上黑板进行展示。
学生:
三位学生分别代表自己的小组到黑板进行展示
教师:
请同学们分组总结正确答案,然后找这三位同学的错误
学生:
分组进行讨论
教师:
请同学们看这三位同学书写的是否正确?
学生:
指出错误:
有一位同学没有写反应条件
教师:
展示课件中正确答案,同学进行对照
教师:
硅的性质我们已经了解,下面我们一起来认识二氧化硅,首先请同学们阅读课本108页最后一段,完成学案中第三部分的自主学习内容
板书:
二、二氧化硅和光导纤维
1、二氧化硅的物理性质
2、二氧化硅的化学性质
学生:
认真阅读课本,填写学案
教师:
巡回指导、检查学生学习情况
教师:
(一分钟后)做完的同学请思考下列问题:
1、从物质分类的角度来看,二氧化碳和二氧化硅属于哪类物质?
2、请同学们思考二氧化碳的化学性质并写出相关的化学方程式?
并预测二氧化硅可能具有哪些化学性质?
学生:
认真思考,并书写有关二氧化碳的化学方程式
教师:
从物质分类的角度来看,二氧化碳和二氧化硅属于哪类物质?
学生:
氧化物;酸性氧化物
教师:
小组合作讨论,总结二氧化碳的化学性质
学生:
每位成员展示自己思考的成果,共享学习经验;小组进行归纳整理。
教师:
请每个小组派出一名代表,到黑板前进行展示
学生:
踊跃上黑板进行展示
教师:
其他同学一是关注自己的组员是否书写正确,二是关注其他小组成员的书写是否正确,如果发现错误,请及时到黑板上进行改正,并注上自己的小组号
学生:
抢着上黑板改正同学的错误
教师:
进行点评,指出同学们的错误并进行归纳二氧化碳的化学性质
1、与碱性氧化物进行反应
2、与碱性溶液进行反应
3、与水在高温下反应
4、与单质碳或者金属镁反应
5、与盐溶液反应
教师:
展示课件,二氧化碳与二氧化硅的比较,二氧化硅的化学性质与二氧化碳相似,但是也有不同。
例如二氧化硅也能与碱性氧化物、碱溶液、单质碳、盐反应,但是注意条件不一样,在屏幕上展示化学方程式。
不同点是二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸,而二氧化硅不溶于水也不与水反应。
另外二氧化碳不与酸反应,而二氧化硅能与氢氟酸反应。
此反应可以用来刻蚀玻璃。
根据二氧化硅的化学性质我们可知:
碱性溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中,而氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应该用塑料瓶保存。
教师:
请同学阅读课本109页,了解二氧化硅的用途
板书:
3、二氧化硅的用途
学生:
阅读课文,在相应位置做出标记
教师:
本节课我们通过学习,主要掌握了硅和二氧化硅的化学性质以及粗硅的制取。
请同学们做当堂检测
学生:
认真思考、做当堂检测
教师:
在屏幕上展示答案,小组内组员进行互批,请全部做对的同学举手
学生:
有85%的学生举手
教师:
看来这一节课大部分同学掌握得很好,小组长负责给做错的同学进行讲解。
教师:
本节课小组得分是:
1组11分,2组2分,3组8分,4组2分,5组2分,6组8分,最高分由1组获得,另外3组和6组也不错,希望其他组要向一组学习,在下节课争取好的成绩。
课后作业:
课后习题第二题
(下课,师生再见)
[板书]三、硅酸盐与无机非金属材料
[阅读总结]阅读教材第三部分,回答下列问题:
1.黏土、钾长石、钠长石属于哪类矿物?
2.
3.生产玻璃、水泥的主要原料分别是什么?
4.
5.水玻璃、玻璃、水泥的主要成分分别什么?
生产玻璃的主要反应是什么?
为什么玻璃没有固定的熔点?
6.
7.混凝土是什么与水混合凝固而成的?
8.
9.新型无机非金属材料高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷各有什么特性?
什么用途?
10.
[学生回答、教师总结](略)
[作业]
2019-2020年高中化学第4章元素与材料世界第2节铝金属材料教案鲁科版必修1
教学过程
第一课时:
铝与铝合金
【联想质疑】
1)一百多种元素中金属元素有多少种?
地壳中含量最多的金属元素是哪种?
2)日常生活中常见的金属材料有哪些?
最早使用的金属材料是什么?
使用最多的金属材料是什么?
引出课题并板书:
铝与铝合金
【合作交流】分三组分别回顾Na、Mg、Fe的性质,然后每组各选一名代表进行交流。
(课前布置)
【归纳整理】将Na、Mg、Fe的性质进行比较、分析,得出三者具有的共同性质——银白色、导电性、导热性、延展性、还原性。
【问题探究】铝有哪些性质呢?
【观察思考】展示一块铝片,用砂纸打磨其表面,观察颜色;再展示一根导线,说明其导电性;根据其形状说明其延展性;用手弯曲说明其硬度;用铝制炊具说明其导热性。
【实验探究】铝的还原性
[实验一]教师演示:
1)取一根铝条用坩埚钳夹住在酒精灯上点燃。
2)铝粉蘸在脱脂棉上,用坩埚钳夹住在酒精灯上点燃,并立即伸入盛有氧气的集气瓶(瓶底放一些细沙)。
要求学生注意观察现象,然后描述实验现象,并得出结论。
[结论]铝在空气中不能燃烧,而在氧气中可以燃烧。
[实验二]教师演示:
1)取5克氧化铁和2克铝粉混合2)折叠纸漏斗
3)安装装置4)点燃镁条
要求学生注意观察每一步操作及反应现象,然后描述实验现象并积极的思考以下问题:
1)实验中少量氯酸钾的作用是什么?
2)怎样证明生成物是什么?
学生讨论交流,教师根据学生的回答情况进行评价,然后得出结论。
[结论]铝与金属氧化物在高温的条件下可以剧烈反应生成金属和氧化铝——铝热反应。
[实验三]学生操作(2人一组),教师巡回指导:
1)分取少量铝片于两支试管,一支中加稀硫酸,另一支中加氢氧化钠溶液;2)观察并记录现象。
[交流总结]学生汇报实验现象,教师在学生汇报的基础上进行评价总结:
铝既能与稀盐酸、稀硫酸等反应,又能与氢氧化钠等强碱溶液反应,都放氢气,与强碱溶液的反应体现出铝的特殊性。
[学习指导]引导学生看课本117页的资料在线,讲解四羟基合铝酸钠的组成,然后让学生写出铝与盐酸及氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
【概括整合】1)根据实验探究让学生自己总结出铝的化学性质,教师巡回指导,将总结得好的同学予以表扬,并展示给全班同学。
如一位同学的总结如下:
铝的化学性质(还原性)
与非金属反应(O2、S、X2等)
与金属氧化物反应(铝热反应)
与酸反应
2Al+6H+=2Al3++3H
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