第一節(jié)硅無機非金屬材料教學設(shè)計（第1課時）

【教學目標】1讓學生能說出硅、二氧化硅的物理化學性質(zhì)，并能寫出涉及到的

化學方程式。

2.使學生能通過光纖的發(fā)明歷史和身邊實例認識硅材料在現(xiàn)代和

未來所起的重要作用。

3.讓學生能根據(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)。

【教學重點】SiO2的性質(zhì)

【教學難點】硅材料的發(fā)展對人類進步的貢獻

【教學方法】微課教學（科學發(fā)展史與材料研究應用史實）；結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學

科思想滲透；物質(zhì)分類法與類比學習二氧化硅性質(zhì)；實物感知與動

手實驗體驗結(jié)合；思考交流與小組合作。

【教學媒體】實物展示、模型展示、實驗操作、多媒體課件、視頻展示。

【教學流程】

?活動一：自主學習了解Si的存在形式和SiO2的結(jié)構(gòu)

教學教師活動學生活動設(shè)計意圖

環(huán)節(jié)

觀看教師旅游拍攝的照片，通過沙灘、感受身邊平凡物

情境沙漠，巖石、礦石，宇航服、太陽能電欣賞照片，圖片中都質(zhì)中與高科技產(chǎn)品的

引入池板等它們都涉及到一種元素硅從而引涉及到哪種元素？關(guān)系，激發(fā)學習興趣

出課題。并讓學生明確學習目標及探索熱情。

自主帶著問題快速閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，自主閱讀教材、觀察模型，認識自然界中硅元素

學習完成學案活動一。提問檢查完成情況。填寫學案的存在方式，初步了

解SiO2的廣泛存在

和結(jié)構(gòu)，找到研究突

破點

設(shè)問人類是何時了解硅的存在，怎樣了解二氧化硅材料的性質(zhì)和用途的呢？

?活動二：類比研究掌握55的性質(zhì)

SiO2可能具有的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，實物感知，聯(lián)系歷史借助實物材料和材料

小組交流討論，闡述觀點，完成學案活經(jīng)驗和自身生活體科學史實，迅速歸納

動二。驗，思考二氧化硅的SiO2的性質(zhì),根據(jù)自

交流性質(zhì)。己生活經(jīng)驗和從材料

探討各抒己見，交流發(fā)言，史獲取的知識，結(jié)合

記錄匯總。自己理解，交流碰撞。

激疑對比盛有鹽酸和燒堿溶液的試劑瓶，發(fā)現(xiàn)，有何不同之處？再聯(lián)系玻璃中含有SiO2,會

得出什么樣的猜想？

引導【實物展示】被燒堿腐蝕過的玻璃試管，觀察盛鹽酸和氫氧化實物、圖片引發(fā)思

佐證猜想。鈉的試劑瓶實物，做考

對比，發(fā)現(xiàn)問題，思

考性質(zhì)，書寫化學方

程式。

設(shè)問SiO2的這個性質(zhì)與初中學過的那種物質(zhì)的性質(zhì)相似？

引導引導思考C02與Si02的性質(zhì)相似，尋找根據(jù)物質(zhì)分類方法，強化酸性氧化物概念

共同點，做物質(zhì)分類歸納。聯(lián)想C02和Si02的性和分類法

質(zhì)

講解同類物質(zhì)性質(zhì)之間有很多相似點，請類物質(zhì)分類法的應

類比CO2的化學性

比CO2的方程式，推測SiO2的方程式，質(zhì)，推測SiCh的化學用，類比學習方法推

填寫學案后查閱教材76頁，訂正。性質(zhì)，填寫學案、訂測SiO2的化學性質(zhì)，

正。落實方程式

co2SiO2

物質(zhì)類別—性氧化物

與水反應

COi+H,O=H2CO3----------"

與酸反應一

與效性氧化

物反應能反應

(C?O)

與強噬反應

CO2+2NaOH=

(NaOH)NajCOj+HjO

激疑含有SiO2的玻璃試劑瓶能保存鹽酸，能否保存氫氟酸？

引導觀察量筒、燒杯上的強化類比學習中的共

展示利用氫毓酸腐蝕玻璃制作的儀器刻度線，思考是如何性與特性分析，鞏固

制成的，重點關(guān)注“性質(zhì)決定保存和用

途”的思想

SiO2與氫氟酸反應的

方程式

活動三結(jié)合材料史實，了解硅的性質(zhì)和用途

設(shè)問這是計算機芯片，是計算機的心月莊，它是怎么制造出來的呢？

思考播放因特爾公司的計算機芯片利用所學知識，從氧化還原角度思感受體驗，突

生產(chǎn)動畫，從氧化還原角度思考考粗硅的制備方法破難點

粗硅的制備方法，強調(diào)生成的

是co.

過渡晶體硅應該具備什么性質(zhì)呢？純硅有廣泛的用途，粗硅怎樣提純呢？

自主根據(jù)展示的資料在線，讓學生閱閱讀課本,根據(jù)資料在線完成學案，借助實物歸

學習讀課本有關(guān)內(nèi)容完成學案活動做課后練習2納性質(zhì)，提取信

三，提問完成情況。息，加以應用

分享展示課件圖片，讓學生體驗硅的觀察圖片說出硅有哪些用途體會性質(zhì)決定

交流用途用途的思想

啟發(fā)這是一種全新的物質(zhì)，每一種新材料的出現(xiàn)，必然引發(fā)對其用途開發(fā)的研究熱潮！

?活動四科學史實了解硅材料的現(xiàn)在與未來

設(shè)問現(xiàn)代社會，如果沒有沒有網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合切身經(jīng)歷，感受光纖通信帶來從生活實際出

引發(fā)必然讓現(xiàn)代都市人很苦惱，人類的便利，體會光纖的重要性發(fā)，引發(fā)對己有

思考能夠進入互聯(lián)網(wǎng)時代，離不開一材料的新的認

根細細的光纖。識和思考

【實物展示】光纖

光纖的主要成分是純凈的SiO2,

利用光纖進行通信，離不開一個

人的努力，一起了解偉大的人物

光纖【微課】揭秘光纖研究歷史感悟科學研究需要“敢想、敢做、科學研究情感

發(fā)展敢堅持”的科學品質(zhì)教育

歷史

簡介

硅材人類對硅單質(zhì)的研究熱情正如了解單質(zhì)硅在高科技領(lǐng)域做出的卓了解新進展，鞏

料研日中天；存貯信息，能量轉(zhuǎn)變，越貢獻固對硅是無機

究熱不僅改變著計算機技術(shù)，也在改非金屬材料主

點簡變著能源結(jié)構(gòu)，更為航天器插上角的認識

介了遨游太空的翅膀，實現(xiàn)了人類

探索宇宙的永恒夢想。

激趣,硅推動了世界發(fā)展，豐富了材料生活。而人自身的發(fā)展幾個世紀卻沒有突破，從芯片到人體，硅

又能幫助人類實現(xiàn)何種突破呢？

啟迪展示玻璃公路圖片感悟硅芯片的神奇和設(shè)想的偉人，引發(fā)科學猜想，

思維觀看視頻《從芯片到人體》提出自己的“幻想”，拓寬思維。比拓寬視野，激發(fā)

如：探索欲望

(1)人體內(nèi)引入硅元素，改造身體

強度；

(2)體內(nèi)植入芯片，改變知識傳承

方式；

(3)能源新方向-硅能源……

情感

激勵引用《沙漠中的駱駝》歌詞，發(fā)揚駱駝精神，堅定信心，腳踏實地，不斷開拓，綠洲

引發(fā)就在前方。

共鳴

小結(jié)通過如何理解“從沙灘到用戶”掌握硅、二氧化硅的性質(zhì)

學情分析

學生生活中對硅及其化合物已有一定的感性認識的，如：巖石、

土壤.、沙子、玻璃、水泥、水晶、陶瓷等都是學生在生活中常見的物

質(zhì)，在初中化學中也已經(jīng)有了一定的介紹，通過第三章《自然界中的

元素》的學習，已經(jīng)積累了學習元素化合物知識的方法。而且對這些

物質(zhì)的進一步的了解和認識，激發(fā)學生的興趣，也為學生自主學習和

探究奠定基礎(chǔ)。

眼界，更加密切了化學與生活，化學與社會的聯(lián)系。學生從微觀結(jié)構(gòu)

去深化對性質(zhì)和用途的理解，也可以進一步嘗試聯(lián)系生活實際及從實

驗操作和實驗現(xiàn)象去探索物質(zhì)的化學性質(zhì)。這種學習方式的過程和方

法一經(jīng)掌握后，可以為以后學習元素化合物知識內(nèi)容打下良好的基礎(chǔ)。

【達標練習】

1、下列關(guān)于硅的說法中，錯誤的是（）

A.硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體

B.硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體材料

C.硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應

D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應

2、下列各反應中硅元素被還原的是（）

A.Si+02KsiChB.SiO2+2C==Si（粗硅）+2C0

C.Si+2F2==SiF4D.Si+2Na0H+H2O===Na2SiO3+2H2

t

3、下列關(guān)于物質(zhì)用途的敘述中，錯誤的是（）

A.硅可以用作制造變壓器的鐵芯材料B.石墨可用做絕緣材料

C.二氧化硅可用于制造光導纖維D.硅可以用作半導體材

料

4、下列說法正確的是（）

A.二氧化硅廣泛用于光纖通訊

B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

C.水晶項鏈和瓷盤都是硅酸鹽制品

D.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應

【鞏固練習】

1、以下說法正確的是（）

A.納米材料是一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料

B.綠色食品是指不含任何化學物質(zhì)的食品

C生物固氮是指植物通過葉面直接吸收空氣中的氮氣

D.光導纖維是以二氧化硅為主要原料制成的

2.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是（）

A.硅酸鈉溶液B.氫氟酸C.氫氧化鈉溶液D.氯化鈉溶

液

3..下列各物質(zhì)的用途（括號內(nèi)為用途），縉誤的是（）

A.硅（半導體材料）B.二氧化硅（光導纖維）

C.淡化銀（感光材料）D.碳酸鋼（透視鋼餐）

【能力提升】

1.反應Si02+3C===SiC+2C0T中，氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為

（）

A.36:60B.60:36C.1:2

D.2:1

2、下列5個轉(zhuǎn)化，其中不能通過一步反應實現(xiàn)的是（）

①SiO2fNa2SiO3②CuSO4-CuCl2③SiO2fH2SiO3

④CuO一Cu(OH)