教學(xué)設(shè)計(jì)

普通高中化學(xué)新課程魯科版必修1第4章第1節(jié)

硅無機(jī)非金屬材料（第一課時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能目標(biāo)

（1）r解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。

（2）了解含硅材料在多領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2、過程與方法目標(biāo)

（1）通過對多種含硅材料的認(rèn)識初步建立從化學(xué)角度認(rèn)識材料，從材料角度學(xué)習(xí)化學(xué)的

學(xué)習(xí)方法。

（2）在以二氧化硅為基礎(chǔ)原料制備的其他含硅材料的認(rèn)識過程中初步學(xué)會運(yùn)用分類、比

較、實(shí)驗(yàn)、歸納等方法和手段。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

（1）通過展示含硅材料在生活及社會發(fā)展中的重要作用，體會化學(xué)在材料科學(xué)中的巨大

作用，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。

<2）培養(yǎng)學(xué)生辯證地看待物質(zhì)的性質(zhì)。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)

以材料為載體學(xué)習(xí)硅及其化合物的主要性質(zhì)

2、教學(xué)難點(diǎn)

1.從材料的角度建立研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路

2.在解決實(shí)際問題中提高學(xué)以致用的能力

教學(xué)用具

1、硅酸鈉溶液、稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液、碳酸鈣固為、膠頭滴管、小試管、分液漏斗

1個(gè)、大試管1個(gè)、雙孔塞1個(gè)、玻璃導(dǎo)管2個(gè)、洗氣瓶、酒精燈2個(gè)、橡膠管，用煙鉗

2、浸透水玻璃的布片1張，浸透飽和食鹽水的布片1張。浸透水玻璃的濾紙2張

3、多媒體

教學(xué)過程設(shè)計(jì)

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖

以光纖燈為

情境創(chuàng)設(shè):黑暗中打開變色認(rèn)識光導(dǎo)纖維，并感受含

載體創(chuàng)設(shè)情

的光纖燈硅物質(zhì)帶來的化學(xué)之美。

課題引入境，激發(fā)學(xué)

習(xí)熱情。

1

二次情境創(chuàng)設(shè):傳說中的玻傾聽、思考，進(jìn)入古代的

璃的形成材料世界

通過對玻璃

1

課堂探究制造原理及

作出提示，同時(shí)提出問題：結(jié)合傳說和老師提示，討論，

玻璃的成分分析，

玻璃的制造及雕刻原理是探究，展示玻璃形成原理

初步建立從

升佃以忱利。

制備原理。1T4f1材料的角度

學(xué)習(xí)物質(zhì)性

方法滲透：從物質(zhì)分類角度

質(zhì)的意識和

了解二氧化硅酸性氧化物的

方法。

性質(zhì)。

I_______

L.......

1?

點(diǎn)題，同時(shí)引出學(xué)習(xí)物質(zhì)明確課題，學(xué)習(xí)由含硅材料

性質(zhì)的一條基本思路出發(fā)學(xué)習(xí)含硅物質(zhì)性質(zhì)的方

法

讓學(xué)生感悟

人與化學(xué)的

圖片展示知識拓展：了解玻璃、陶瓷、

—創(chuàng)造性，了

水泥等早期傳統(tǒng)含硅材料。

解含硅材料

1！對人類生活

提問：生活中后哪些含硅材尋找生活中的含硅材料，思的重要作

料考回答用，為現(xiàn)

STS理念，

激發(fā)學(xué)習(xí)興

趣。

課堂探窕

1

二：硅酸的提出問題：如何由二氧化小組討論，全班交流，確定

硅制備硅酸凝膠？合理制備方案。

制備原理。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，

2

1提高動手能

小組實(shí)臉，驗(yàn)證預(yù)測。力，激發(fā)學(xué)

實(shí)馬僉指導(dǎo)

J習(xí)熱情

1

?

||---------------

;從空氣的主要成分入手推

引發(fā)問題；測可能發(fā)生的反應(yīng)。

1.敞口存放的水玻璃為什

么會變渾濁?突出物質(zhì)性

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、評f介實(shí)驗(yàn)方案、

2.保存水玻璃為什么用橡質(zhì)與材料應(yīng)

;觀察演示實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)是

皮塞？用的關(guān)系。

化學(xué)研究中的重要方法。

3.為什么域性溶液保存也

要用橡皮團(tuán)曷？iif

■從玻璃的成分，1手，運(yùn)用所

學(xué)知識解決實(shí)際問題。

課堂探究i----------------------

三硅酸鈉通過探究硅

1

酸鈉的性質(zhì)

的性質(zhì)。方法滲透：硅酸鈉溶液的

辯證、全面地看待物質(zhì)的性

粘性帶給我們的啟示。以及應(yīng)用，

質(zhì)，揚(yáng)及避短、趨利避害。

形成辯證的

世界觀。

實(shí)驗(yàn)探究：浸有硅酸鈉和學(xué)生協(xié)助老師完成實(shí)驗(yàn)探

氯化鈉的布片誰耐火性能究，觀察現(xiàn)象。

更強(qiáng)。

明確單質(zhì)硅

課堂探究的重要地位

1

rmT+MF=^和與生活高

四：硅單質(zhì)

從化合價(jià)角度分析制備原

描述硅單質(zhì)的重要用途并提科技的聯(lián)

理，學(xué)習(xí)制備方法。

的制備。問：硅單質(zhì)如何制備？1系，知道游

離態(tài)硅的來

源

認(rèn)識到本節(jié)

11課以硅為核

歸納總結(jié)點(diǎn)出二氧化硅的核心位置了解二氧化硅的核心地位心實(shí)際上是

以二氧化硅

為核心制備

使用物質(zhì)

11

3

板書設(shè)計(jì)

硅無機(jī)非金屬材料

材料芯片

1

主要成分Si

分

單質(zhì)酸性氧化物弱酸鹽酸弱酸鹽

■類被還原

化學(xué)性質(zhì)Si，SiO2H2SiO3--------

NaOHNa2cO3

學(xué)情分析

1、教材給學(xué)生形成的已有知識基礎(chǔ)：

(1)學(xué)生在初中普遍接觸過有關(guān)碳的基礎(chǔ)知識。對非金屬的性質(zhì)有一定的了解。

(2)在高中繼續(xù)學(xué)習(xí)了碳，二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。

4

（3）學(xué)生學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)的分類等基礎(chǔ)理論。

（4）學(xué)生對研究物質(zhì)的性質(zhì)和程序有了一定的認(rèn)識。具有比較強(qiáng)的觀察能力和一定的分析

能力。

2、學(xué)生從生產(chǎn)生活中獲得的知識基礎(chǔ)：

（1）學(xué)生接觸過許多無機(jī)非金屬材料，如水泥，玻璃，闈瓷等。

（2）學(xué)生對新型無機(jī)非金屬材料認(rèn)識很少。

（3）學(xué)生對無機(jī)非金屬材料的認(rèn)識局限于具體器物的外觀，用途等直接認(rèn)識，還不會任它

歸類分析組成與結(jié)構(gòu)。

3、學(xué)生在本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)上可能存在的困難分析：

（1）不能正確的掌握二氧化硅的性質(zhì)，僅僅看到二氧化硅與二氧化碳作為酸性氧化物口勺共

性，沒有充分認(rèn)識二氧化硅的特性。

（2）部分學(xué)生可能會對二氧化碳與二氧化硅的物理性質(zhì)差異的原因產(chǎn)生興趣，要合理引導(dǎo)，

防止內(nèi)容過于深奧。

（3）不能充分理解性質(zhì)決定用途這一基本觀點(diǎn)，對個(gè)無機(jī)非金屬材料的用途局限于死己硬

背，增加學(xué)習(xí)難度，效果也差。

4、學(xué)情分析總結(jié)：

本節(jié)課的教學(xué)對象為高一學(xué)生，從學(xué)生的已有知識來分析，怪生在必修一第2章和第3

章學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、碳的多樣性這些基本知識，初步了解到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、

用途三者之間的關(guān)系，具備了一定的知識儲備：在第1章學(xué)習(xí)了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程

序，基本的實(shí)驗(yàn)研究技能、方法，具備了一定的研究能力；從心理特點(diǎn)來分析，高一的學(xué)生

活潑好動，好奇心強(qiáng)，求知欲強(qiáng)烈，對未知世界有著較強(qiáng)的探索欲望。但是由于高一學(xué)生接

觸元素化合物的學(xué)習(xí)時(shí)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(yùn)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，我們在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，必須突破舊的思維約束，重新確立認(rèn)識硅和二氧化硅的視角，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。

效果分析

本節(jié)課教學(xué)過程中教師始終圍繞著教學(xué)目標(biāo)展開，把握重點(diǎn)，突出難點(diǎn)，知識脈絡(luò)清晰條

理，板出大方。教師注意歸納總結(jié)，能夠聯(lián)系課堂內(nèi)外豐富多彩的事例循循善誘，由淺入

5

深，逐步引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識體系。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大部分同學(xué)掌握了研究材料的思路和方法,

能夠用這種方法和思路來研究常見的材料：基本上掌握r含硅物質(zhì)的性質(zhì)，能夠完成含硅物質(zhì)之

間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。除此之外，學(xué)生通過親自動手完成硅膠的制備實(shí)驗(yàn)、觀察教師演示碳酸和珪酸性

質(zhì)強(qiáng)弱探究實(shí)驗(yàn)、硅酸鈉耐火性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)?步增強(qiáng)了動手能力和實(shí)驗(yàn)探窕能力，能夠通過小組合作

設(shè)計(jì)評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。通過使用光纖燈、展示各種含硅材料的照片，寓教于學(xué)，讓學(xué)生真正體會

到了含硅材料在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，將情感進(jìn)行升華，感受化學(xué)之美。最后以魯伯特之淚（蝌

蚪玻璃）進(jìn)行結(jié)尾，充分激發(fā)起了學(xué)生探究的欲望，將課堂成功進(jìn)行延伸，激發(fā)學(xué)生探究欲望,

將本節(jié)課內(nèi)容延伸至下節(jié)課中，較好地完成了課前預(yù)設(shè)的三維目標(biāo)效果。

教材分析

1、內(nèi)容分析：

（1）本課時(shí)位于魯科版高中化學(xué)必修1的第4章第1節(jié)，主要內(nèi)容框架為：

半導(dǎo)體材料??硅的性質(zhì)

光導(dǎo)纖維,?二氧化硅的性質(zhì)

W_________

硅膠干燥劑??硅酸的性質(zhì)]

------------------------------------

本節(jié)課以幾種含硅材料為主線將幾種物質(zhì)的性質(zhì)串聯(lián)在一起。材料是人類生活和生產(chǎn)活動

的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。一個(gè)國家材料的品質(zhì)、質(zhì)量和產(chǎn)量是直接衡量一個(gè)國家科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重

要標(biāo)志之一。同時(shí)，材料的發(fā)展對提高人們的物質(zhì)生活水平有著十分重要的作用。本節(jié)教材著重介

紹了無機(jī)非金屬材料知識，讓學(xué)生真正體會到化學(xué)的實(shí)用性，以及加深對性質(zhì)決定用途這一基

本化學(xué)思想的認(rèn)識。

2、地位與作用分析：

本節(jié)教材安排在第3章《自然界中的元素》之后，是硅及其化合物作為非金屬元素知識的

結(jié)尾，是在碳、氮、硫等非金屬元素及其化合物內(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，學(xué)生可以用物質(zhì)的分類，氧化還原等知識，指導(dǎo)硅，二氧化硅等的學(xué)

習(xí)。第三章第一節(jié)《碳的多樣性》和初中科學(xué)關(guān)于碳的元素化合物知識提供了一個(gè)對比和歸納的

空間，有利于以后同主族元素性質(zhì)的學(xué)習(xí)。同時(shí)，本節(jié)誤作為第4章《材料家族中的元素》開

章第一節(jié)，含硅材料的研究能夠?yàn)榻酉聛斫饘俨牧?、?fù)合材料的學(xué)習(xí)研究奠

6

定了知識基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)采用主線為硅酸鹽一硅酸一二氧化硅（硅的親氧性）一硅單質(zhì)

（應(yīng)用）的縱向?qū)W習(xí)方法，有別于第三章的橫向?qū)Ρ葘W(xué)習(xí)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，也為《化學(xué)與

生活》（主題4：認(rèn)識生活中的材料、主題3：如何選擇家居裝修材料）、《化學(xué)3支術(shù)》（主

題3：:礦山資源硫酸與無機(jī)材料制造、課題三：陶瓷的燒制、《原子結(jié)構(gòu)與元素周期律》等

內(nèi)容的學(xué)習(xí)打卜基礎(chǔ)。因此在整個(gè)化學(xué)體系中具有承上啟卜?的地位與作用。

本節(jié)內(nèi)容與生產(chǎn)生活、材料科學(xué)、信息技術(shù)等聯(lián)系較為密切，知識面廣，趣味性強(qiáng)，能

使學(xué)生真正認(rèn)識化學(xué)在促進(jìn)社會發(fā)展，改善人類的生活條件方面所起的重要作用，全面地體現(xiàn)

了化學(xué)學(xué)科的社會應(yīng)用價(jià)值。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，有利于貫徹STS教育的觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的

興趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

觀評記錄

一、觀課記錄

【引入新課】上課后突然可把教室內(nèi)的燈全部關(guān)閉，突出五彩絢麗的光纖燈。提問這是什么物

質(zhì)？什么材料？引入新誤

【講新課1］講述傳說引出玻璃，學(xué)生探究玻璃的制造原理

硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分備注

陶瓷

玻璃

水泥

【歸納升華】認(rèn)識材料的研究思路：材料一主要成分一化學(xué)性質(zhì)

【新授課2］如何由二輒化硅制備硅酸凝膠？學(xué)生設(shè)計(jì)思路，動手進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。

鹽酸

SiChH2SiO^-----------Na2SiO3

|NaOHNa2cCh|

【新授課3］硅酸鈉溶液的粘性帶給我們的幾點(diǎn)思考

1.敞U存放的硅酸鈉為什么變渾濁？

【實(shí)驗(yàn)探究】演示實(shí)驗(yàn)探究碳酸、優(yōu)酸酸性強(qiáng)弱

2.硅酸鈉在保存時(shí)為什么用橡皮塞？

3.還有什么試劑保存時(shí)用橡皮塞？

【拓展延伸】浸泡了硅酸鈉和氯化鈉溶液的布片哪個(gè)更容易燃燒？

7

【實(shí)驗(yàn)探究】演示實(shí)驗(yàn)，證明硅酸鈉溶液有阻燃性，可作耐火材料

【新授課4］硅的制取

天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12%,如何制取硅？

【思路整理】

研究思路：材料一主要成分一化學(xué)性質(zhì)

【拓展研究】展示蝌蚪玻璃的堅(jiān)硬，啟發(fā)學(xué)生課下思考工

研究方法：分類、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納

二、評課記錄

以硅為核心的無機(jī)非金屬材料是材料世界的重要組成部分，通過學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對材料

的認(rèn)識從感性到上升到理性，同時(shí)又可以讓學(xué)生學(xué)會研究材料的?般思路和方法，為接下來研究

其他的元素和材料提供了一些思路。本節(jié)課重點(diǎn)突出，抓住了無機(jī)非金屬材料這一主要矛盾，而不

是緊盯在硅及其化合物的性質(zhì)匕充分的分析和理解了教材的地位和作用，還是做了很多工作。同

時(shí)整個(gè)探究的過程自始至終貫穿著實(shí)驗(yàn)探究，能讓學(xué)生做的比如硅膠的制備，就讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)

驗(yàn)，相對復(fù)雜危險(xiǎn)的老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，很好的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)，探究物質(zhì)世界的興趣和積極

性，充分的體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的最大特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。

同時(shí)根據(jù)新課改的要求，盡量發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，鼓勵(lì)學(xué)生自主總結(jié)出規(guī)律，這二點(diǎn)本

節(jié)課處理的比較到位，較好的體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。當(dāng)然，本節(jié)課還有一些不足之處，比如

課堂小結(jié)時(shí)可以讓學(xué)生回味兩分鐘再到黑板上進(jìn)行小結(jié)，然后老師再歸納梳理完善板書，這地

方處理的稍微有不足。再就是演示實(shí)驗(yàn)可以利用多媒體技術(shù)放大?些學(xué)生就能看的更清楚，但是

學(xué)校設(shè)備的限制目前還未實(shí)現(xiàn)，如果改成學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)的話，第一，對實(shí)驗(yàn)器材的量使壓較多，

第二，學(xué)生現(xiàn)場組裝耗費(fèi)時(shí)間比較長，所以關(guān)于這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)還需要再研究打

磨，思考如何能更好的更清楚的展示在學(xué)生面前，盡量照顧到所有的同學(xué)。希望在后續(xù)教學(xué)

工作中再接再厲，不斷學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)，不斷充實(shí)自己，更加充分地分析教材，研究教學(xué);一|

研究學(xué)生，爭取展示更好的課堂。

第1節(jié)硅無機(jī)非金屬材料（第一課時(shí)）課后鞏固案

1.下列說法中不正確的是（）

A,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不易與物質(zhì)反應(yīng)，加熱條件下可與某些非金屬單反發(fā)

生反應(yīng)

8

B,二氧化硅用途廣泛，常被用來制造石英鐘表的壓電材料和光導(dǎo)纖維。水晶常用來制

9

造光學(xué)儀器和電子部件等。

C.硅可用于制造硅芯片、晶體管、集成電路、硅整流器、太陽能電池等

D.水泥、玻璃、陶究、水品飾物都是硅酸鹽制品

2.下列材料中，制取水泥和玻璃都需要的是（）

A.石灰石B.石英C.黏土D.純堿

3.向下列物質(zhì)的濃溶液中級慢地通入過量C02氣體,整個(gè)過程中無明顯現(xiàn)象的是（）

A.水玻璃B.碳酸鈉C.漂白粉D.氯化鈣

4.硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，下列說法正確的是（）

A.光導(dǎo)纖維的主要成分是硅單質(zhì)B.水品項(xiàng)鏈的主要成分是硅酸鹽

C.晶體硅能用來制造太陽能電池D.二氧化硅是一種半導(dǎo)體材料

5.在一些實(shí)驗(yàn)中，需要熔融的NaOH,熔融燒堿時(shí)應(yīng)選用的器皿是（）

A.石英塔現(xiàn)B.普通玻璃用煙C.生鐵珀煙D.陶瓷塔堀

6.下列說法不正確的是（）

A.陶瓷分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷

B.生產(chǎn)普通水泥的原料是石灰石和黏土

C.玻璃是一種新型無機(jī)非金屈材料

D.氮化硼（BN）陶寬是一種新型無機(jī)非金屬材料

7.在既能溶解A1（OH）3又能溶解Si02的無色溶液中，能大量共存的是（）

A.Na\Al3\NO；Cl-B.K\Na\Cl\SiO2-